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WO2018048105A1 - Touch input apparatus - Google Patents

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WO2018048105A1
WO2018048105A1 PCT/KR2017/008622 KR2017008622W WO2018048105A1 WO 2018048105 A1 WO2018048105 A1 WO 2018048105A1 KR 2017008622 W KR2017008622 W KR 2017008622W WO 2018048105 A1 WO2018048105 A1 WO 2018048105A1
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WO
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electrode
pressure
touch
substrate
display module
Prior art date
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Ceased
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PCT/KR2017/008622
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
고범규
김본기
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Hideep Inc
Original Assignee
Hideep Inc
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Publication date
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    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
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    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04104Multi-touch detection in digitiser, i.e. details about the simultaneous detection of a plurality of touching locations, e.g. multiple fingers or pen and finger
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    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04105Pressure sensors for measuring the pressure or force exerted on the touch surface without providing the touch position

Definitions

  • the present invention relates to a touch input device, and more particularly, a signal-to-noise ratio (SNR) by significantly reducing or eliminating parasitic capacitance occurring between a pressure electrode for pressure detection and a display panel or a substrate on which the pressure electrode is formed. It relates to a touch input device that can be improved).
  • SNR signal-to-noise ratio
  • input devices are used for the operation of the computing system.
  • input devices such as buttons, keys, joysticks, and touch screens are used. Due to the easy and simple operation of the touch screen, the use of the touch screen is increasing in the operation of the computing system.
  • the touch screen may constitute a touch surface of a touch input device that includes a touch sensor panel, which may be a transparent panel having a touch-sensitive surface. Such a touch sensor panel may be attached to the front of the display screen such that the touch-sensitive surface covers the visible side of the display screen. By simply touching the touch screen with a finger or the like, the user can operate the computing system. In general, a computing system may recognize a touch and a touch location on a touch screen and interpret the touch to perform computation accordingly.
  • An object of the present invention is to provide a touch input device capable of significantly reducing or eliminating parasitic capacitance occurring between a pressure electrode and a display panel or a substrate on which the pressure electrode is formed in the amount of capacitance change detected from the pressure electrode.
  • An apparatus is a touch input device capable of detecting pressure of a touch on a touch surface, the apparatus comprising: a display module including a display panel; A substrate disposed under the display module, the substrate being a reference potential layer; And at least one pressure electrode formed on the display panel, wherein the display panel includes electrodes used to drive the display panel, and a driving signal Tx applied to the pressure electrode is applied to the display panel.
  • the capacitance detected at the pressure electrode is simultaneously applied to at least one of the electrodes used to drive the light, and the capacitance detected by the pressure electrode is changed according to a change in the distance between the pressure electrode and the substrate due to the pressure applied to the touch surface.
  • the magnitude of the pressure applied to the touch surface is calculated based on the detection capacitance calculated from the capacitance detected at the pressure electrode.
  • the pressure electrode may be spaced apart from the electrodes used to drive the display panel.
  • the pressure electrode may be formed directly on the display panel.
  • the display panel may include a first substrate layer and a second substrate layer disposed below the first substrate layer, and the pressure electrode may be directly formed on the bottom surface of the second substrate layer.
  • the pressure sensor further comprises a first insulating layer and a second insulating layer, the pressure electrode is disposed between the first insulating layer and the second insulating layer.
  • One of the first insulating layer and the second insulating layer may be attached to the display panel.
  • An apparatus includes a touch input device capable of detecting pressure of a touch on a touch surface, comprising: a display module including a display panel and having a reference potential layer; A substrate disposed under the display module; And at least one pressure electrode formed on the substrate, wherein the driving signal Tx applied to the pressure electrode is simultaneously applied to the substrate, and the pressure electrode and the reference are applied by the pressure applied to the touch surface.
  • the capacitance detected at the pressure electrode changes as the distance between the potential layers changes, and the magnitude of the pressure applied to the touch surface is calculated based on the detection capacitance calculated from the capacitance detected at the pressure electrode.
  • the pressure electrode may be formed directly on the substrate.
  • the pressure sensor further comprises a first insulating layer and a second insulating layer, the pressure electrode is disposed between the first insulating layer and the second insulating layer.
  • One of the first insulating layer and the second insulating layer may be attached to the substrate.
  • An apparatus is a touch input device capable of detecting pressure of a touch on a touch surface, the apparatus comprising: a display module including a display panel; A substrate disposed under the display module; A first pressure electrode formed on the display panel; And a second pressure electrode formed on the substrate, wherein the display panel includes electrodes used to drive the display panel and is applied to any one of the first pressure electrode and the second pressure electrode.
  • the driving signal Tx to be applied is simultaneously applied to at least one of the electrodes and at least one of the substrates used to drive the display panel, and the first pressure electrode due to the pressure applied to the touch surface.
  • the capacitance detected by the other electrode of the first pressure electrode and the second pressure electrode to which the driving signal is not applied changes according to the change of the distance between the second pressure electrode and the second electrode.
  • the magnitude of the pressure applied to the touch surface is calculated based on the detected capacitance calculated from the detected capacitance.
  • the first pressure electrode may be spaced apart from the electrodes used to drive the display panel.
  • the one electrode may be the first pressure electrode, and the other electrode may be the second pressure electrode.
  • the first pressure electrode may be directly formed on the display panel.
  • the pressure sensor having the second pressure electrode, wherein the pressure sensor further comprises a first insulating layer and a second insulating layer, wherein the second pressure electrode is the first insulating layer and the second insulating layer Is disposed between, one of the first insulating layer and the second insulating layer may be attached to the substrate.
  • the display panel may be bent by the pressure applied to the touch surface.
  • According to an embodiment of the present invention can provide a touch input device that can significantly reduce or eliminate the parasitic capacitance generated between the pressure electrode and the display panel or the substrate on which the pressure electrode is formed in the capacitance change detected from the pressure electrode. .
  • FIGS. 1A and 1B are schematic diagrams of a capacitive touch sensor panel and a configuration for its operation.
  • FIGS. 2A and 2B are conceptual views illustrating the configuration of a display module in a touch input device.
  • 3A is a cross-sectional view of an exemplary pressure sensor in the form of an electrode sheet including a pressure electrode in accordance with an embodiment of the present invention.
  • 3B illustrates a method of significantly reducing or eliminating parasitic capacitance generated between the pressure electrodes 450 and 460 and the display module 200 among the changes in capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460.
  • 1 is a cross-sectional view of a touch input device according to a first example.
  • FIG. 3C illustrates a method of significantly reducing or eliminating parasitic capacitance generated between the pressure electrodes 450 and 460 and the display module 200 among variations in capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460.
  • FIG. 3D illustrates a method for significantly reducing or eliminating parasitic capacitance generated between the pressure electrodes 450 and 460 and the substrate 300 among the changes in capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460.
  • FIG. 3E illustrates a method of significantly reducing or eliminating parasitic capacitance generated between the pressure electrodes 450 and 460 and the substrate 300 among the changes in capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460. It is sectional drawing of the touch input device which concerns on a 4th example.
  • FIG. 4A to 4F illustrate a first example in which an electrode sheet according to an embodiment of the present invention is applied to a touch input device.
  • 5A to 5I illustrate a second example in which an electrode sheet according to an embodiment of the present invention is applied to a touch input device.
  • 6A to 6H illustrate a third example in which an electrode sheet according to an embodiment of the present invention is applied to a touch input device.
  • FIG. 7A to 7E illustrate pressure electrode patterns included in an electrode sheet for pressure detection according to an embodiment of the present invention.
  • 8A and 8B illustrate the relationship between the magnitude of touch pressure and the saturation area in the touch input device to which the electrode sheet according to the embodiment of the present invention is applied.
  • FIGS. 9A-9D illustrate a cross section of an electrode sheet according to an embodiment of the invention.
  • FIGS. 10A and 10B illustrate a fourth example in which an electrode sheet according to an embodiment of the present invention is applied to a touch input device.
  • 11A and 11B illustrate a method of attaching an electrode sheet according to an embodiment of the present invention.
  • 12A to 12C illustrate a method of connecting an electrode sheet to a touch sensing circuit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13A to 13D illustrate a configuration in which an electrode sheet according to an embodiment of the present invention includes a plurality of channels.
  • FIG. 14A to 14C illustrate an example in which the pressure sensor according to the embodiment of the present invention is directly formed on the touch input device.
  • 15A to 15C illustrate the shapes of the first electrode and the second electrode included in the electrode sheet according to the embodiment of the present invention.
  • a pressure sensor and a touch input device for detecting pressure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
  • a capacitive touch sensor 100 is illustrated, but a technique of detecting a touch position in another manner may be applied according to an embodiment.
  • the touch sensor 10 includes a plurality of driving electrodes TX1 to TXn and a plurality of receiving electrodes RX1 to RXm, and a plurality of driving electrodes for operation of the touch sensor 10.
  • TX1 to TXn receives a detection signal including a driving unit 12 for applying a driving signal to the touch signal and information on an amount of change in capacitance that changes according to a touch on the touch surface of the touch sensor 10, and determines a touch and a touch position. It may include a detection unit 11 for detecting.
  • the touch sensor 10 may include a plurality of driving electrodes TX1 to TXn and a plurality of receiving electrodes RX1 to RXm.
  • the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm of the touch sensor 10 form an orthogonal array, the present invention is not limited thereto.
  • the electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may have any number of dimensions and application arrangements thereof, including diagonal, concentric circles, and three-dimensional random arrangements.
  • n and m are positive integers and may have the same or different values, and may vary in size according to embodiments.
  • the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be arranged to cross each other.
  • the driving electrode TX includes a plurality of driving electrodes TX1 to TXn extending in the first axis direction
  • the receiving electrode RX includes a plurality of receiving electrodes extending in the second axis direction crossing the first axis direction. RX1 to RXm).
  • the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be formed on the same layer.
  • the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be formed on the same surface of the insulating film (not shown).
  • the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be formed on different layers.
  • the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be formed on both surfaces of one insulating film (not shown), or the plurality of driving electrodes TX1 to TXn may be formed.
  • One surface of one insulating film (not shown) and a plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be formed on one surface of a second insulating film (not shown) different from the first insulating film.
  • the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be formed of a transparent conductive material (for example, indium tin oxide (ITO) or ATO made of tin oxide (SnO 2) and indium oxide (In 2 O 3)). (Antimony Tin Oxide)) and the like.
  • ITO indium tin oxide
  • ATO tin oxide
  • In 2 O 3 indium oxide
  • the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be formed of another transparent conductive material or an opaque conductive material.
  • the driving electrode TX and the receiving electrode RX may include at least one of silver ink, copper, silver silver, and carbon nanotubes (CNT). Can be.
  • the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be implemented with a metal mesh.
  • the driver 120 may apply a driving signal to the driving electrodes TX1 to TXn.
  • the driving signal may be applied to one driving electrode at a time from the first driving electrode TX1 to the nth driving electrode TXn in sequence.
  • the driving signal may be repeatedly applied again. This is merely an example, and a driving signal may be simultaneously applied to a plurality of driving electrodes in some embodiments.
  • the sensing unit 11 provides information about the capacitance Cm 101 generated between the driving electrodes TX1 to TXn to which the driving signal is applied and the receiving electrodes RX1 to RXm through the receiving electrodes RX1 to RXm.
  • the sensing signal may be a signal in which the driving signal applied to the driving electrode TX is coupled by the capacitance Cm 101 generated between the driving electrode TX and the receiving electrode RX.
  • a process of sensing the driving signals applied from the first driving electrode TX1 to the nth driving electrode TXn through the receiving electrodes RX1 to RXm may be referred to as scanning the touch sensor 10. Can be.
  • the sensing unit 110 may include a receiver (not shown) connected to each of the receiving electrodes RX1 to RXm through a switch.
  • the switch is turned on in a time interval for detecting the signal of the corresponding receiving electrode RX, so that the detection signal from the receiving electrode RX can be detected at the receiver.
  • the receiver may comprise an amplifier (not shown) and a feedback capacitor coupled between the negative input terminal of the amplifier and the output terminal of the amplifier, i.e., in the feedback path. At this time, the positive input terminal of the amplifier may be connected to ground or a reference voltage.
  • the receiver may further include a reset switch connected in parallel with the feedback capacitor. The reset switch may reset the conversion from current to voltage performed by the receiver.
  • the negative input terminal of the amplifier may be connected to the corresponding receiving electrode RX to receive a current signal including information on the capacitance Cm 101 and then integrate and convert the current signal into a voltage.
  • the sensor 11 may further include an analog to digital converter (ADC) for converting data integrated through a receiver into digital data. Subsequently, the digital data may be input to a processor (not shown) and processed to obtain touch information about the touch sensor 10.
  • the detector 11 may include an ADC and a processor.
  • the controller 13 may perform a function of controlling the operations of the driver 12 and the detector 11. For example, the controller 13 may generate a driving control signal and transmit the driving control signal to the driving unit 12 so that the driving signal is applied to the predetermined driving electrode TX at a predetermined time. In addition, the control unit 13 generates a detection control signal and transmits the detection control signal to the detection unit 11 so that the detection unit 11 receives a detection signal from a predetermined reception electrode RX at a predetermined time to perform a preset function. can do.
  • a capacitance C having a predetermined value is generated at each intersection point of the driving electrode TX and the receiving electrode RX, and the capacitance when an object such as a finger approaches the touch sensor 10.
  • the value of can be changed.
  • the capacitance may represent mutual capacitance Cm.
  • the electrical characteristics may be detected by the sensing unit 11 to detect whether the touch sensor 10 is touched and / or the touch position. For example, it is possible to detect whether and / or a position of the touch on the surface of the touch sensor panel 100 formed of a two-dimensional plane formed of a first axis and a second axis.
  • the position of the touch in the second axis direction may be detected by detecting the driving electrode TX to which the driving signal is applied.
  • the position of the touch in the first axis direction can be detected by detecting a change in capacitance from the received signal received through the receiving electrode RX when the touch sensor 10 is touched.
  • the touch sensor for detecting whether a touch is present and the touch position in the touch input device 1000 according to an embodiment of the present invention is a magnetic capacitive method, surface capacitance method, projected capacitive method, resistive film method, surface acoustic wave (SAW), infrared method, optical imaging in addition to the above-described method It may be implemented using any touch sensing scheme, such as optical imaging, distributed signal technology and acoustic pulse recognition.
  • a configuration corresponding to the driving electrode TX and the receiving electrode RX for detecting whether a touch and / or a touch position may be referred to as a touch sensor.
  • the driving unit 12 and the sensing unit 11 may configure a touch sensor controller capable of detecting whether the touch sensor 10 is touched and / or the touch position of the touch sensor 10 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the touch sensor controller according to the embodiment of the present invention may further include a controller 13.
  • the touch sensor controller according to the exemplary embodiment of the present invention may be integrated and implemented on a touch sensing integrated circuit (not shown), which is a touch sensing circuit, in the touch input device 1000 including the touch sensor 10. .
  • the driving electrode TX and the receiving electrode RX included in the touch sensor 100 may be included in the touch sensing IC through, for example, a conductive trace and / or a conductive pattern printed on a circuit board.
  • the touch sensing IC may be positioned on a circuit board on which a conductive pattern is printed. According to an exemplary embodiment, the touch sensing IC may operate the touch input device 1000. It may be mounted on the motherboard for.
  • the operation method of the touch sensor 10 that detects the touch position has been described based on the mutual capacitance change amount between the driving electrode TX and the receiving electrode RX, but the present invention is not limited thereto. That is, as shown in FIG. 1B, the touch position may be sensed based on the amount of change in self capacitance.
  • FIG. 1B is a schematic diagram illustrating another capacitive touch sensor 10 included in a touch input device according to another embodiment of the present invention, and an operation thereof.
  • the touch sensor 10 illustrated in FIG. 1B includes a plurality of single electrodes 30.
  • the plurality of single electrodes 30 may be arranged in a lattice shape at regular intervals, but is not limited thereto.
  • the driving control signal generated by the control unit 13 is transmitted to the driving unit 12, and the driving unit 12 applies the driving signal to the preset touch electrode 30 at a predetermined time based on the driving control signal.
  • the sensing control signal generated by the controller 13 is transmitted to the sensing unit 11, and the sensing unit 11 receives the sensing signal from the single electrode 30 preset at a predetermined time based on the sensing control signal. Receive input.
  • the detection signal may be a signal for the amount of change in the magnetic capacitance formed in the single electrode 30.
  • the driving unit 12 and the sensing unit 11 have been described as being divided into separate blocks, but the driving signal is applied to the single electrode 30 and the sensing signal is input from the single electrode 30. It is also possible to perform in one driving and sensing unit.
  • the display module 200 included in the touch input device 1000 will be described.
  • the touch sensor 10 for detecting a touch position may be located outside or inside the display module 200.
  • the display module 200 of the touch input device 1000 to which the pressure sensor according to the embodiment of the present invention is applied may be a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), or an organic light emitting display (Organic).
  • Light Emitting Diode (OLED) or the like may be a display panel. Accordingly, the user may perform an input operation by performing a touch on the touch surface while visually confirming the screen displayed on the display panel.
  • the display module 200 receives an input from a central processing unit (CPU) or an application processor (AP), which is a central processing unit on a main board for the operation of the touch input device 1000, and desires a display panel. It may include a control circuit for displaying the content.
  • CPU central processing unit
  • AP application processor
  • Such a control circuit may be mounted on the second printed circuit board 210 (hereinafter referred to as second PCB) in FIGS. 11A to 13D.
  • the control circuit for operating the display panel 200 may include a display panel control IC, a graphic controller IC, and other circuits necessary for operating the display panel 200.
  • 2A and 2B are conceptual views illustrating a configuration of a display module in a touch input device to which a pressure sensor according to an embodiment of the present invention can be applied.
  • 2A and 2B an LCD panel or an OLED panel is shown as the display panel 200A included in the display module 200, but this is only an example and any display panel may be applied to the touch input device 1000.
  • FIG. 2A a configuration of a display panel 200A using an LCD panel will be described.
  • Reference numeral 200A in the present specification may refer to a display panel included in the display module 200.
  • the LCD panel 200A includes a liquid crystal layer 250 including a liquid crystal cell and a first substrate layer 261 including electrodes at both ends of the liquid crystal layer 250.
  • the first polarizing layer 271 and the second substrate layer 262 On one surface of the first polarizing layer 271 and the second substrate layer 262 on one surface of the first substrate layer 261 in a direction facing the second substrate layer 262 and the liquid crystal layer 250.
  • the second polarizing layer 272 may be included.
  • the first substrate layer 261 may be a color filter glass
  • the second substrate layer 262 may be a TFT glass.
  • the first substrate layer 261 and the second substrate layer 262 may be formed of a bendable material such as plastic.
  • the second substrate layer 262 is formed of various layers including a data line, a gate line, a TFT, a common electrode (Vcom), a pixel electrode, and the like. Can be done. These electrical components can operate to produce a controlled electric field to orient the liquid crystals located in the liquid crystal layer 250.
  • the OLED panel includes an organic material layer 280 including an organic light-emitting diode (OLED), a first substrate layer 281 including electrodes on both ends of the organic material layer 280, and a second substrate.
  • the first polarizing layer 282 may be included on one surface of the first substrate layer 281 in the direction opposite to the second substrate layer 283 and the liquid crystal layer 280.
  • the first substrate layer 281 may be encapsulation glass
  • the second substrate layer 283 may be TFT glass.
  • at least one of the first substrate layer 281 and the second substrate layer 283 may be formed of a bendable material such as plastic.
  • an electrode used to drive the display panel 200A such as a gate line, a data line, a first power line ELVDD, and a second power line ELVSS, may be included.
  • OLED (Organic Light-Emitting Diode) panel is a self-luminous display panel using the principle that light is generated when electrons and holes combine in the organic material layer when electric current flows through the fluorescent or phosphorescent organic thin film. Determine the color
  • OLED uses a principle that the organic material emits light when the organic material is applied to glass or plastic to flow electricity.
  • the organic material emits light when the organic material is applied to glass or plastic to flow electricity.
  • holes and electrons are injected into the anode and cathode of the organic material and recombined in the light emitting layer, excitons are formed in a high energy state, and energy is emitted as the excitons fall to a low energy state to emit light having a specific wavelength. Is to use the generated principle.
  • the color of light varies according to the organic material of the light emitting layer.
  • OLED is composed of line-driven passive-matrix organic light-emitting diode (PM-OLED) and individual-driven active-matrix organic light-emitting diode (AM-OLED) depending on the operating characteristics of the pixels constituting the pixel matrix.
  • PM-OLED passive-matrix organic light-emitting diode
  • AM-OLED active-matrix organic light-emitting diode
  • the PM-OLED emits light only during a scanning time at a high current
  • the AM-OLED maintains light emission during a frame time at a low current. Therefore, the AM-OLED has the advantages of better resolution, greater area display panel driving, and lower power consumption than PM-OLED.
  • each device can be individually controlled by embedding a thin film transistor (TFT), so it is easy to realize a sophisticated screen.
  • TFT thin film transistor
  • the LCD panel or OLED panel may further include other configurations and may be modified to perform display functions.
  • the touch surface of the touch input device 1000 may be an upper surface or a lower surface of FIGS. 2A and 2B as an outer surface of the display module 200.
  • the top surface of the display module 200 which may be a touch surface, may be covered with a cover layer (not shown) such as glass.
  • the display module 200 included in the touch input device 1000 has been described.
  • a case in which the touch pressure is detected by applying the pressure sensor according to the embodiment of the present invention to the touch input device 1000 will be described in detail.
  • the pressure sensor according to the present invention may be configured in the form of an electrode sheet and may be attached to the touch input device 1000 including the display module 200 and the substrate 300.
  • the display module 200 of the touch input device 1000 according to the present invention may include a display panel 200A and a display driving electrode for driving the display panel 200A.
  • the display panel 200A is an LCD panel in addition to the display driving electrode
  • the display module 200 may include an LCD panel and a backlight unit 200B, and a display for operating the LCD panel.
  • the panel control IC, the graphic control IC, and other circuits may be further included.
  • the electrode sheet 440 may include electrode layers 450 and 460 between the first insulating layer 470 and the second insulating layer 471.
  • the electrode layers 450 and 460 may include a first electrode 450 and / or a second electrode 460.
  • the first insulating layer 470 and the second insulating layer 471 may be an insulating material such as polyimide.
  • the first electrode 450 and the second electrode 460 may include a material such as copper.
  • the electrode layers 450 and 460 and the second insulating layer 471 may be adhered with an adhesive (not shown) such as an optically clear adhesive (OCA).
  • OCA optically clear adhesive
  • the pressure electrodes 450 and 460 are formed by disposing a mask having a through hole corresponding to the pressure electrode pattern on the first insulating layer 470 and then spraying a conductive spray. Can be.
  • FIG. 4A to 4F illustrate a first example in which a pressure sensor in the form of an electrode sheet according to an embodiment of the present invention is applied to a touch input device.
  • the cover layer 100 on which the touch sensor for detecting a touch position is formed and the display module 200 are laminated with an adhesive such as an optically clear adhesive (OCA). There may be. Accordingly, display color clarity, visibility, and light transmittance of the display module 200 which can be checked through the touch surface of the touch sensor may be improved.
  • OCA optically clear adhesive
  • the touch input device 1000 according to the first embodiment of the present invention illustrates that the cover layer 100 on which the touch sensor is formed is attached to the display module 200 by lamination with an adhesive.
  • the touch input device 1000 according to the first example of the present invention may also include a case in which the touch sensor is disposed inside the display module 200 illustrated in FIGS. 2A and 2B. More specifically, in FIGS. 4A and 4B, the cover layer 100 having the touch sensor formed thereon covers the display module 200, but the touch sensor is positioned inside the display module 200 and the display module 200 is formed of glass.
  • the touch input device 1000 covered with the same cover layer may be used as the first example of the present invention.
  • Touch input device 1000 to which the pressure sensor in the form of an electrode sheet according to an embodiment of the present invention can be applied is a cell phone (PDA), a personal data assistant (PDA), a smartphone, a tablet PC ), An electronic device including a touch screen such as an MP3 player, a notebook, and the like.
  • PDA cell phone
  • PDA personal data assistant
  • smartphone smartphone
  • tablet PC tablet PC
  • An electronic device including a touch screen such as an MP3 player, a notebook, and the like.
  • the substrate 300 may be touch input together with, for example, the housing 320 which is the outermost mechanism of the touch input device 1000.
  • a circuit board and / or a battery for operating the apparatus 1000 may perform a function of wrapping a mounting space 310 in which the battery may be placed.
  • a circuit board for operating the touch input device 1000 may be mounted with a central processing unit (CPU) or an application processor (AP) as a main board.
  • CPU central processing unit
  • AP application processor
  • a circuit board and / or a battery for operating the display module 200 and the touch input device 1000 may be separated through the substrate 300, and electrical noise generated in the display module 200 may be blocked.
  • the touch sensor or the front cover layer may be formed to be wider than the display module 200, the substrate 300, and the mounting space 310, so that the housing 320 may be touch sensor panel 100.
  • the housing 320 may be formed to surround the display module 200, the substrate 300, and the circuit board.
  • the touch input device 1000 detects a touch position through a touch sensor, and arranges an electrode sheet 440 between the display module 200 and the substrate 300 to detect touch pressure.
  • a touch sensor may be located inside or outside the display module 200.
  • the pressure detection module 400 may include an electrode sheet 440 and / or a spacer layer 420.
  • the pressure detection module 400 includes, for example, a spacer layer 420 formed of an air gap, which will be described in detail with reference to FIGS. 4B to 4F.
  • the spacer layer 420 may be made of an impact absorbing material according to an embodiment.
  • the spacer layer 420 may be filled with a dielectric material in some embodiments.
  • FIG. 4B is a perspective view of the touch input device 1000 according to the first example of the present invention.
  • the electrode sheet 440 may be disposed between the display module 200 and the substrate 300 in the touch input device 1000.
  • the touch input device 1000 may include a spacer layer spaced apart from the display module 200 of the touch input device 100 and the substrate 300 to arrange the electrode sheet 440.
  • the electrodes 450 and 460 included in the pressure sensor for detecting pressure are referred to as pressure electrodes 450 and 460 so as to be clearly distinguished from the electrodes included in the touch sensor.
  • the pressure electrodes 450 and 460 since the pressure electrodes 450 and 460 are included in the rear of the display panel instead of the front, the pressure electrodes 450 and 460 may be made of an opaque material as well as a transparent material.
  • a frame 330 having a predetermined height may be formed along the edge of the upper portion of the substrate 300.
  • the frame 330 may be attached to the cover layer 100 with an adhesive tape (not shown).
  • the frame 330 is formed on all edges of the substrate 300 (eg, four sides of a quadrilateral), but the frame 330 is formed of at least a portion of the edges of the substrate 300 (eg, a quadrilateral). Only on three sides).
  • the frame 330 may be integrally formed with the substrate 300 on the upper surface of the substrate 300.
  • the frame 330 may be made of a material having no elasticity.
  • the display module 200 when pressure is applied to the display module 200 through the cover layer 100, the display module 200 may be bent together with the cover layer 100. Even if there is no deformation of the body, the magnitude of the touch pressure can be detected.
  • FIG. 4C is a cross-sectional view of a touch input device including a pressure electrode of an electrode sheet according to an embodiment of the present invention.
  • the pressure electrodes 450 and 460 are shown separately from the electrode sheet 440, but this is for convenience only and the pressure electrodes 450 and 460 are included in the electrode sheet 440.
  • the electrode sheet 440 including the pressure electrodes 450 and 460 according to the exemplary embodiment of the present invention may be disposed on the substrate 300 as the spacer layer 420.
  • the pressure electrode for detecting the pressure may include a first electrode 450 and a second electrode 460.
  • any one of the first electrode 450 and the second electrode 460 may be a driving electrode and the other may be a receiving electrode.
  • the driving signal may be applied to the driving electrode and the sensing signal may be obtained through the receiving electrode.
  • mutual capacitance may be generated between the first electrode 450 and the second electrode 460.
  • FIG. 4D is a cross-sectional view when pressure is applied to the touch input device 1000 illustrated in FIG. 4C.
  • the lower surface of the display module 200 may have a ground potential for noise shielding.
  • the cover layer 100 and the display module 200 may be bent or pressed. Accordingly, the distance d between the ground potential surface and the pressure electrodes 450 and 460 may be reduced to d ′.
  • the fringing capacitance is absorbed by the lower surface of the display module 200 as the distance d decreases, so that the mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 may decrease. have. Therefore, the magnitude of the touch pressure may be calculated by obtaining a reduction amount of mutual capacitance from the sensing signal obtained through the receiving electrode.
  • FIG. 4D has described the case where the lower surface of the display module 200 is the ground potential, that is, the reference potential layer
  • the reference potential layer may be disposed in the display module 200.
  • the cover layer 100 and the display module 200 may be bent or pressed. Accordingly, the distance between the reference potential layer disposed inside the display module 200 and the pressure electrodes 450 and 460 is changed, and thus the magnitude of the touch pressure can be calculated by acquiring a change in capacitance from a sensing signal acquired through the receiving electrode. Can be.
  • the first electrode 450 and the second electrode 460 may be driving electrodes and receiving electrodes.
  • a driving signal is applied to the first electrode 450 and the second electrode 460
  • a detection signal may be output from the first electrode 450 and the second electrode 460.
  • the application of the driving signal to the first electrode 450 and the second electrode 460 and the output of the detection signal from the first electrode 450 and the second electrode 460 may be simultaneously performed.
  • the amount of change in magnetic capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 and the reference potential layer of the display module 200 is obtained from the detection signals output from the first electrode 450 and the second electrode 460.
  • the magnitude of the touch pressure can be calculated.
  • the display module 200 may be bent or pressed in response to a touch applying pressure.
  • the display module 200 may be bent or pressed to indicate deformation according to the touch.
  • the position showing the greatest deformation when the display module 200 is bent or pressed may not coincide with the touch position, but the display module 200 may indicate bending at least in the touch position.
  • the touch position is close to the edge and the edge of the display module 200, the position where the display module 200 is bent or pressed the greatest may be different from the touch position, but the display module 200 is at least the touch position. It may indicate bending or pressing at.
  • the upper surface of the substrate 300 may also have a ground potential for noise shielding.
  • 9 illustrates a cross section of an electrode sheet according to an embodiment of the invention. Referring to FIG. 9A, a cross section of the case in which the electrode sheet 440 including the pressure electrodes 450 and 460 is attached to the substrate 300 or the display module 200 is illustrated. In this case, since the pressure electrodes 450 and 460 are positioned between the first insulating layer 470 and the second insulating layer 471 in the electrode sheet 440, the pressure electrodes 450 and 460 are disposed on the substrate 300 or the display. Short circuits with the module 200 can be prevented.
  • the substrate 300 or the display module 200 to which the pressure electrodes 450 and 460 are attached may not exhibit a ground potential or may exhibit a weak ground potential.
  • the touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention may further include a ground electrode (not shown) between the substrate 300 or the display module 200 and the insulating layer 470.
  • another insulating layer may be further included between the ground electrode and the substrate 300 or the display module 200.
  • the ground electrode may prevent the size of the capacitance generated between the first electrode 450 and the second electrode 460, which are pressure electrodes, from becoming too large.
  • FIG. 4E illustrates a case in which an electrode sheet 440 including pressure electrodes 450 and 460 according to an exemplary embodiment of the present invention is formed on the bottom surface of the display module 200.
  • the substrate 300 may have a ground potential. Accordingly, as the touch surface of the cover layer 100 is touched, the distance d between the substrate 300 and the pressure electrodes 450 and 460 decreases, and consequently, the first electrode 450 and the second electrode 460. May cause a change in mutual capacitance or magnetic capacitance.
  • 7A-7E illustrate a pattern of pressure electrodes included in a pressure sensor for detecting pressure in accordance with an embodiment of the present invention.
  • 7A to 7C illustrate patterns of the first electrode 450 and the second electrode 460 included in the pressure sensor 440.
  • a pressure sensor 440 having a pattern of pressure electrodes illustrated in FIGS. 7A through 7C may be formed on an upper surface of the substrate 300 or on a lower surface of the display module 200.
  • the capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 includes an electrode layer and a reference potential layer (the display module 200 or the substrate 300) including the first electrode 450 and the second electrode 460. May vary depending on the distance between them.
  • the first electrode 450 and the first electrode 450 are generated to generate a capacitance range necessary for increasing the detection accuracy. It is necessary to form the pattern of the second electrode 460. As the area where the first electrode 450 and the second electrode 460 face each other or the length thereof is large, the generated capacitance may be increased. Therefore, the size, length and shape of the facing area between the first electrode 450 and the second electrode 460 may be adjusted according to the required capacitance range. 7B and 7C, when the first electrode 450 and the second electrode 460 are formed on the same layer, the lengths of the first electrode 450 and the second electrode 460 facing each other are relatively long. The case where the pressure electrode is formed is illustrated.
  • the first electrode 450 and the second electrode 460 are formed on the same layer, and each of the first electrode 450 and the second electrode 460 shown in FIG. As shown in the figure may be composed of a plurality of electrodes of the rhombic shape.
  • the plurality of first electrodes 450 are connected to each other in the first axis direction
  • the plurality of second electrodes 460 are connected to each other in the second axis direction perpendicular to the first axis direction.
  • At least one of the 450 and the second electrode 460 may have a plurality of diamond-shaped electrodes connected to each other through a bridge such that the first electrode 450 and the second electrode 460 are insulated from each other.
  • the first electrode 450 and the second electrode 460 illustrated in FIG. 9A may be configured as electrodes of the type illustrated in FIG. 15B.
  • the first electrode 450 and the second electrode 460 may be implemented in different layers to form an electrode layer according to the embodiment.
  • 9B illustrates a cross section when the first electrode 450 and the second electrode 460 are implemented in different layers.
  • the first electrode 450 is formed on the first insulating layer 470
  • the second electrode 460 is formed on the first electrode 450. May be formed on layer 471.
  • the second electrode 460 may be covered with a third insulating layer 472. That is, the electrode sheet 440 may include the first insulating layer 470 to the third insulating layer 472, the first electrode 450, and the second electrode 460.
  • first electrode 450 and the second electrode 460 are positioned on different layers, they may be implemented to overlap each other.
  • the first electrode 450 and the second electrode 460 may be formed similar to the pattern of the driving electrode TX and the receiving electrode RX arranged in the structure of MXN. .
  • M and N may be one or more natural numbers.
  • a rhombic first electrode 450 and a second electrode 460 may be located on different layers.
  • the touch pressure is detected from a change in mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460.
  • the electrode sheet 440 may be configured to include only one pressure electrode of the first electrode 450 and the second electrode 460, and in this case, one pressure electrode and the ground layer (the display module 200).
  • the magnitude of the touch pressure may be detected by detecting a change in capacitance, that is, a self capacitance between the substrate 300 or the reference potential layer disposed inside the display module 200.
  • a driving signal may be applied to the one pressure electrode, and a change in magnetic capacitance between the pressure electrode and the ground layer may be detected from the pressure electrode.
  • the pressure electrode included in the electrode sheet 440 may include only the first electrode 450, which is caused by a change in distance between the display module 200 and the first electrode 450.
  • the magnitude of the touch pressure may be detected from the change in the magnetic capacitance between the first electrode 450 and the display module 200. Since the distance d decreases as the touch pressure increases, the capacitance between the display module 200 and the first electrode 450 may increase as the touch pressure increases.
  • the pressure electrode does not need to have a comb-tooth shape or trident shape, which is necessary to increase the mutual capacitance variation detection accuracy, and may have a plate (eg, square plate) shape as illustrated in FIG. 7D.
  • FIG. 9C illustrates a cross section when the electrode sheet 440 includes only the first electrode 450. As illustrated in FIG. 9C, the electrode sheet 440 including the first electrode 450 may be disposed on the substrate 300 or the display module 200.
  • the electrode sheet may include a first electrode sheet 440-1 including the first electrode 450 and a second electrode sheet 440-2 including the second electrode 460.
  • one of the first electrode 450 and the second electrode 460 may be formed on the substrate 300, and the other may be formed on the lower surface of the display module 200.
  • the first electrode 450 is formed on the substrate 300 and the second electrode 460 is formed on the lower surface of the display module 200.
  • the cover layer 100 and the display module 200 When pressure is applied to the surface of the cover layer 100 through the object 500, the cover layer 100 and the display module 200 may be bent or pressed. Accordingly, the distance d between the first electrode 450 and the second electrode 460 may be reduced. In this case, as the distance d decreases, the mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 may increase. Accordingly, the magnitude of the touch pressure may be calculated by acquiring an increase in mutual capacitance from the sensing signal acquired through the receiving electrode. In this case, the patterns of the first electrode 450 and the second electrode 460 may have shapes as illustrated in FIG. 7D. That is, in FIG.
  • the first electrode 450 and the second electrode 460 do not have to have a comb shape or a trident shape. It may have a plate shape (eg, square plate shape).
  • FIG. 9D illustrates a second electrode sheet 440-attached with a first electrode sheet 440-1 including the first electrode 450 on the substrate 300 and including a second electrode 460.
  • An example in which 2) is attached to the display module 200 is illustrated.
  • the first electrode sheet 440-1 including the first electrode 450 may be disposed on the substrate 300.
  • the second electrode sheet 440-2 including the second electrode 460 may be disposed on the bottom surface of the display module 200.
  • the electrode sheet 440 may include a ground electrode between the substrate 300 or the display module 200 and the first insulating layers 470, 470-1, and 470-2. ) May be further included. In this case, the electrode sheet 440 may further include an additional insulating layer (not shown) between the ground electrode (not shown) and the substrate 300 or the display module 200.
  • 5A to 5I illustrate a second example in which an electrode sheet according to an embodiment of the present invention is applied to a touch input device.
  • the second example of the present invention is similar to the first example described with reference to Figs. 4A to 4F, and the following description will focus on the differences.
  • 5A is a cross-sectional view of the touch input device in which the electrode sheet 440 is disposed according to the second example.
  • the touch pressure may be detected using the potential layer, which will be described in detail with reference to FIGS. 5B to 5I.
  • 5B is an exemplary cross-sectional view of the display module 200 that may be included in the touch input device 1000 according to the second embodiment of the present invention.
  • 5B illustrates the LCD module as the display module 200.
  • the display module 200 which is an LCD module, may include a display panel 200A, which is an LCD panel, and a backlight unit 200B.
  • the LCD panel itself does not emit light, but performs a function of blocking or transmitting light. Accordingly, a light source is positioned below the LCD panel to shine light on the LCD panel to express information having various colors as well as light and dark on the screen. Since the LCD panel does not emit light as a passive element, a light source having a uniform luminance distribution on the back side is required.
  • the structure and function of the LCD panel and the backlight unit are well known techniques and will be briefly described below.
  • the backlight unit 200B for the LCD panel may include several optical parts.
  • the backlight unit 200B may include a light diffusion and light enhancement sheet 231, a light guide plate 232, and a reflection plate 240.
  • the backlight unit 200B may include a light source (not shown) disposed on the rear and / or side surfaces of the light guide plate 232 in the form of a linear light source or a point light source.
  • the light guide plate 232 may further include a support 233 at the edge of the light diffusion and light enhancement sheet 231.
  • the light guide plate 232 may serve to convert light from a light source (not shown), which is generally in the form of a linear light source or a point light source, into a surface light source and direct the light to a LCD panel.
  • a light source not shown
  • a light source which is generally in the form of a linear light source or a point light source
  • the reflector 240 may be formed of a material having a high reflectance and positioned under the light guide plate 232 so that the lost light may be reincident to the light guide plate 232.
  • the light diffusion and light enhancement sheet 231 may include a diffuser sheet and / or a prism sheet.
  • the diffusion sheet serves to diffuse light incident from the light guide plate 232. For example, since light scattered by the pattern of the light guide plate 232 directly enters the eye, the pattern of the light guide plate 232 may be reflected as it is. Even this pattern can be clearly detected even after mounting the LCD panel, the diffusion sheet can serve to cancel the pattern of the light guide plate 232.
  • a prism sheet can be included to refocus light to improve light brightness.
  • the backlight unit 200B may include a configuration different from the above-described configuration according to changes, developments, and / or embodiments of the technology, and may further include additional configurations in addition to the above-described configuration.
  • the backlight unit 200B according to the embodiment of the present invention for example, in order to protect the optical structure of the backlight unit 200B from external impact or contamination caused by the inflow of foreign objects, the protection sheet (protection sheet) on the top of the prism sheet It may contain more.
  • the backlight unit 200B may further include a lamp cover according to the embodiment in order to minimize light loss from the light source.
  • the backlight unit 200B allows the light guide plate 232, the light diffusion and light enhancement sheet 231, and the lamp (not shown), which are the main components of the backlight unit 200B, to be accurately matched to the allowable dimensions. It may further include a frame (frame) to maintain the.
  • each of the foregoing configurations may consist of two or more separate parts.
  • the prism sheet may be composed of two prism sheets.
  • the first air gap 220-2 may be present between the light guide plate 232 and the reflective plate 240. Accordingly, the lost light from the light guide plate 232 to the reflector 240 may be reincident to the light guide plate 232 through the reflector 240.
  • the display module frame 221-2 may be included at an edge between the light guide plate 232 and the reflecting plate 240 to maintain the first air gap 220-2.
  • the backlight unit 200B may be positioned with the LCD panel and the second air gap 220-1 interposed therebetween. This is to prevent the shock from the LCD panel from being transmitted to the backlight unit 200B.
  • the display module frame 221-1 may be included at an edge between the backlight unit 200B and the LCD panel to maintain the second air gap 220-1.
  • the display module frames 221-1 and 221-2 may be made of a material having no elasticity.
  • the display module 200 when the pressure is applied to the display module 200, the display module 200 may be bent, even if the display module frame (221-1, 221-2) does not have a deformation of the shape according to the pressure
  • the magnitude of the touch pressure may be detected as the distance between the LCD panel and the light diffusion and light enhancement sheet 231 or the distance between the light guide plate 232 and the reflection plate 240 is changed.
  • the display module 200 may include an air gap such as the first air gap 220-2 and / or the second air gap 220-1.
  • an air gap may be included between the plurality of layers of the light diffusion and light enhancement sheet 231.
  • the LCD module has been described above, other display modules may also include an air gap in the structure.
  • the touch input device 1000 may further include a cover (not shown) under the display module 200.
  • the cover may be made of metal as a member to protect the reflector 240 from contamination due to external impact or foreign material inflow.
  • the substrate 300 according to the embodiment of the present invention may be a cover, and a separate cover (not shown) may be disposed between the substrate 300 and the display module 200.
  • the touch input device 1000 may use an air gap already present in or outside the display module 200 without fabricating a separate spacer layer for pressure detection.
  • the air gap used as the spacer layer may be any air gap included in the display module 200 as well as the first air gap 220-2 and / or the second air gap 220-1 described with reference to FIG. 5B. Can be.
  • the air gap may be included in the outside of the display module 200.
  • the electrode sheet 440 capable of detecting pressure may be inserted into the touch input device 1000 to reduce cost and / or simplify the process.
  • 5C is a perspective view of a touch input device according to a second example of the present invention. In FIG. 5C, unlike the first example illustrated in FIG. 4B, the frame 330 for holding the spacer layer 420 may not be included.
  • 5D illustrates a cross-sectional view of the touch input device according to the second example.
  • an electrode sheet 440 including pressure electrodes 450 and 460 may be formed on the substrate 300 as between the display module 200 and the substrate 300.
  • the thickness of the pressure electrodes 450 and 460 is exaggerated for convenience, but the thicknesses may be very small since the pressure electrodes 450 and 460 may be implemented in a sheet form. .
  • the distance between the display module 200 and the substrate 300 is also exaggerated and widely shown, the distance between the two may also be implemented to have a very small gap.
  • the electrode sheets 440 including the pressure electrodes 450 and 460 are formed on the substrate 300 so as to be spaced apart from the pressure electrodes 450 and 460 and the display module 200. Although shown, this is for illustrative purposes only and may be implemented so as not to be spaced between them.
  • the display module 200 includes the spacer layer 220, the display module frame 221, and the reference potential layer 270.
  • the spacer layer 220 may be the first air gap 220-2 and / or the second air gap 220-1 included in the manufacturing of the display module 200, as described with reference to FIG. 5B. Can be.
  • the corresponding air gap may perform the function of the spacer layer 220.
  • the plurality of air gaps may be provided.
  • the air gap may integrally perform the function of the spacer layer 220. 5D, 5E, 5H and 5I are shown functionally including one spacer layer 220.
  • the touch input device 1000 may include the reference potential layer 270 above the spacer layer 220 as the inside of the display module 200A in FIGS. 2A to 2C.
  • the reference potential layer 270 may also be a ground potential layer included in itself in manufacturing the display module 200.
  • an electrode (not shown) for shielding noise may be included between the first polarization layer 271 and the first substrate layer 261 in the display panel 200A illustrated in FIGS. 2A to 2B. .
  • the electrode for shielding may be composed of ITO and may serve as a ground.
  • the reference potential layer 270 may be located anywhere within the display module 200 such that the spacer layer 220 is positioned between the reference potential layer 270 and the pressure electrodes 450 and 460.
  • An electrode having any potential other than the illustrated electrode for shielding may be used as the reference potential layer 270.
  • the reference potential layer 270 may be a common electrode potential Vcom layer of the display module 200.
  • the display module 200 may not be wrapped by a separate cover or frame.
  • the lower surface of the display module 200 facing the substrate 300 may be a reflector 240 and / or an insulator.
  • the lower surface of the display module 200 may not have a ground potential.
  • any potential layer positioned inside the display module 200 may be referred to as the reference potential layer. It can be used as layer 270 to detect the pressure.
  • FIG. 5E is a cross-sectional view when pressure is applied to the touch input device 1000 illustrated in FIG. 5D.
  • the cover layer 100 and the display module 200 may be bent or pressed.
  • the distance d between the reference potential layer 270 and the pressure electrodes 450 and 460 may be reduced to d ′ by the spacer layer 220 disposed in the display module 200.
  • the fringe capacitance is absorbed into the reference potential layer 270 as the distance d decreases, the mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 may decrease. Therefore, the magnitude of the touch pressure may be calculated by obtaining a reduction amount of mutual capacitance from the sensing signal obtained through the receiving electrode.
  • the display module frame 221 may be made of a material having no elasticity.
  • the display module 200 when the pressure is applied to the display module 200, the display module 200 may be bent, so that the reference potential layer 270 may be curved even if the display module frame 221 has no deformation of the shape according to the pressure. As the distance between the pressure electrodes 450 and 460 is changed, the magnitude of the touch pressure may be detected.
  • the display module 200 may be bent or pressed in response to a touch applying a pressure.
  • the bending or pressing of the layer (eg, the reflecting plate) under the spacer layer 220 may be absent or reduced due to the spacer layer 220.
  • the bottom or bottom of the display module 200 is illustrated as having no bending or pressing at all. However, this is only an example, and the bottom or bottom of the display module 200 may be bent or pressed, but the degree may be reduced through the spacer layer 220. Can be mitigated.
  • the structure and attachment method of the electrode sheet 440 including the pressure electrode according to the second example are the same as those described with reference to the first example, and thus will be omitted below.
  • 5F is a cross-sectional view of a touch input device including a pressure electrode according to a modification of the embodiment described with reference to FIG. 5D.
  • 5F illustrates a case in which the spacer layer 420 is positioned between the display module 200 and the substrate 300.
  • the air gap 420 may occur because the display module 200 is not completely attached between the substrate 300 and the substrate 300.
  • the spacer layer 220 which is an air gap, is not shown inside the display module 200.
  • the spacer layer 220 is additionally included in the display module 200. Cases may also be included.
  • FIG. 5G is a cross-sectional view when pressure is applied to the touch input device shown in FIG. 5F.
  • the display module 200 may be bent or pressed when the touch input device 1000 is touched.
  • the distance d between the reference potential layer 270 and the pressure electrodes 450 and 460 is d 'by the spacer layer 420 positioned between the reference potential layer 270 and the pressure electrodes 450 and 460.
  • the magnitude of the touch pressure may be calculated by obtaining the amount of reduction in mutual capacitance from the sensing signal obtained through the receiving electrode.
  • a frame for maintaining the distance between the display module 200 and the substrate 300 may be formed on the edge of the display module 200 or the substrate 300.
  • the frame may be made of a material having no elasticity.
  • the display module 200 when the pressure is applied to the display module 200, the display module 200 may be bent, so that the reference potential layer 270 and the pressure electrode 450 are not deformed according to the pressure of the frame. , 460, the magnitude of the touch pressure may be detected as the distance between them is changed.
  • 5H illustrates that an electrode sheet 440 including pressure electrodes 450 and 460 is disposed on a bottom surface of the display module 200.
  • the distance d between the reference potential layer 270 and the pressure electrodes 450 and 460 decreases, resulting in mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460. May cause a change.
  • FIG. 5H to illustrate that the pressure electrodes 450 and 460 are attached on the lower surface of the display module 200, the pressure electrodes 450 and 460 and the substrate 300 are spaced apart from each other. It is for the purpose of not being spaced apart between the two. 5F and 5G, the display module 200 and the substrate 300 may be spaced apart from each other by the spacer layer 420.
  • the pressure electrodes 450 and 460 in the second example described with reference to Figs. 5D to 5H may also have a pattern as shown in Figs. 7A to 7C, and will be described in detail below. Are omitted because they are redundant.
  • FIG. 5I illustrates that the first electrode sheet 440-1 and the second electrode sheet 440-2 including the pressure electrodes 450 and 460 are respectively an upper surface of the substrate 300 and a lower surface of the display module 200. The case where it is arrange
  • the first electrode 450 is formed on the upper surface of the substrate 300 and the second electrode 460 is formed on the lower surface of the display module 200.
  • the first electrode 450 and the second electrode 460 are spaced apart from each other. However, only the first electrode 450 is formed on the substrate 300 and the second electrode 460 is formed of the display module.
  • the space between the two spaced apart by the air gap, the insulating material is located between the two, or the first electrode 450 and the second electrode 460 do not overlap each other, for example It may be formed so as to be out in the same manner as it is formed in the same layer.
  • the cover layer 100 and the display module 200 are bent or pressed to form a reference with the first electrode 450 and the second electrode 460.
  • the distance d between the dislocation layers 270 may be reduced.
  • the magnitude of the touch pressure may be calculated by obtaining a reduction amount of mutual capacitance from the sensing signal obtained through the receiving electrode.
  • the first electrode 450 and the second electrode 460 may have a pattern as shown in FIG. 7E.
  • the first electrode 450 and the second electrode 460 may be disposed to be orthogonal to each other, thereby improving sensitivity of sensing a change in capacitance.
  • FIG. 6A-6H illustrate a touch input device according to a third example of the present invention.
  • the third example is similar to the first example and will be described below mainly with the difference.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view of a touch input device according to a third example of the present invention.
  • the electrode sheet 440 including the pressure electrodes 450 and 460 included in the pressure detection module 400 may be inserted into the touch input device 1000.
  • the electrode sheet 440 including the pressure electrodes 450 and 460 is disposed to be spaced apart from the substrate 300 and the display module 200 in FIG. 6A, the electrode sheet including the pressure electrodes 450 and 460 ( The 440 may be formed in contact with any one of the substrate 300 and the display module 200.
  • the electrode sheet 440 is spaced apart from the substrate 300 or the display module 200 and the spacer layer 420 so as to detect the touch pressure in the touch input device 1000 according to the third example of the present invention.
  • the substrate 300 may be attached to the substrate 300 or the display module 200.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of a portion of the touch input device in which the electrode sheet 440 is attached to the touch input device according to the first method.
  • the electrode sheet 440 is attached to the substrate 300 or the display module 200.
  • a frame 430 having a predetermined thickness may be formed along the edge of the electrode sheet 440 to maintain the spacer layer 420.
  • the frame 430 is formed on all the edges of the electrode sheet 440 (for example, four sides of a quadrilateral), but the frame 430 is at least a part of the edge of the electrode sheet 440 (eg, four). Only on three sides of a square). In this case, as shown in FIG. 6C, the frame 430 may not be formed in an area including the electrode patterns 450 and 460.
  • the pressure electrodes 450 and 460 are predetermined distances from the substrate 300 or the display module 200. It may be spaced apart.
  • the frame 430 may be formed on an upper surface of the substrate 300 or a lower surface of the display module 200.
  • the frame 430 may be a double-sided adhesive tape.
  • the electrode sheet 440 includes only one pressure electrode among the pressure electrodes 450 and 460.
  • FIG. 6D is a cross-sectional view of a portion of the touch input device in which the electrode sheet 440 is attached to the touch input device according to the second method.
  • the electrode sheet 440 may be positioned on the substrate 300 or the display module 200, and then the electrode sheet 440 may be fixed to the substrate 300 or the display module 200 with an adhesive tape 431. have.
  • the adhesive tape 431 may contact at least a portion of the electrode sheet 440 and at least a portion of the substrate 300 or the display module 200.
  • the adhesive tape 431 is shown to extend from the top of the electrode sheet 440 to the exposed surface of the substrate 300 or the display module 200.
  • the adhesive tape 431 may have an adhesive force only on the side of the surface in contact with the electrode sheet 440.
  • the upper surface of the adhesive tape 431 in Figure 6d may not have the adhesive force.
  • the electrode sheet 440 is fixed to the substrate 300 or the display module 200 through the adhesive tape 431, the electrode sheet 440 and the substrate 300 or the display module 200 are fixed. ) May have a predetermined space, that is, the air gap 420.
  • the electrode sheet 440 is not directly attached between the electrode sheet 440 and the substrate 300 or the display module 200 by the adhesive, and the electrode sheet 440 includes pressure electrodes 450 and 460 having patterns. The surface of) may not be flat.
  • the air gap 420 in FIG. 6D may also function as the spacer layer 420 for detecting touch pressure.
  • the electrode sheet 440 is attached to the substrate 300 or the display module 200 according to the first method as shown in FIG. 6B, but the same description will be provided.
  • the method may also be applied to the case where the electrode sheet 440 is attached to the substrate 300 or the display module 200 by an arbitrary method such as the second method.
  • FIG. 6E is a cross-sectional view of a touch input device including a pressure electrode pattern according to a third example of the present invention.
  • the electrode sheet 440 including the pressure electrodes 450 and 460 is spaced apart from the substrate 300 and the spacer layer 420 in the region where the pressure electrodes 450 and 460 are formed. And may be attached to 300.
  • the display module 200 is shown to be in contact with the electrode sheet 440, but this is only an example and the display module 200 may be spaced apart from the electrode sheet 440.
  • FIG. 6F is a cross-sectional view when pressure is applied to the touch input device 1000 shown in FIG. 6E.
  • the substrate 300 may have a ground potential for noise shielding.
  • the electrode sheet 440 may be pressed to reduce the distance d between the pressure electrodes 450 and 460 included in the electrode sheet 440 and the substrate 300 to d ′.
  • the magnitude of the touch pressure may be calculated by obtaining a reduction amount of mutual capacitance from the sensing signal obtained through the receiving electrode.
  • the touch input device 1000 may change according to a change in distance between the substrate 300 to which the electrode sheet 440 is attached and the electrode sheet 440. Touch pressure can be detected. In this case, since the distance d between the electrode sheet 440 and the substrate 300 is very small, the touch pressure may be accurately detected even with a minute change in the distance d according to the touch pressure.
  • FIG. 6G illustrates that the pressure electrodes 450, 460 are attached to the bottom surface of the display module 200.
  • FIG. 6H is a cross-sectional view when pressure is applied to the touch input device shown in FIG. 6G.
  • the display module 300 may have a ground potential. Therefore, as the touch surface of the touch sensor panel 100 is touched, the distance d between the display module 200 and the pressure electrodes 450 and 460 is reduced, and as a result, the first electrode 450 and the second electrode are reduced. May cause a change in mutual capacitance between 460.
  • the touch input device 1000 may change the distance between the display module 200 to which the electrode sheet 440 is attached and the electrode sheet 440. It can be seen that the touch pressure can be detected accordingly.
  • the distance between the display module 200 and the electrode sheet 440 may be smaller than the distance between the electrode sheet 440 and the substrate 300.
  • the distance between the electrode sheet 440 and the lower surface of the display module 200 which is the ground potential may include the Vcom potential layer and / or any ground potential layer positioned in the electrode sheet 440 and the display module 200. It may be less than the distance of.
  • an electrode (not shown) for shielding noise may be included between the first polarization layer 271 and the first glass layer 261.
  • the electrode for shielding may be composed of ITO and may serve as a ground potential layer.
  • the first electrode 450 and the second electrode 460 included in FIGS. 6E through 6H may have the patterns illustrated in FIGS. 7A through 7C, and detailed descriptions thereof will be omitted.
  • first electrode 450 and the second electrode 460 included in the electrode sheet 440 are illustrated as being formed on the same layer, the first electrode 450 and the second electrode 460 are illustrated. According to the embodiment may be implemented in different layers.
  • the first electrode 450 is formed on the first insulating layer 470, and the second electrode 460 is formed on the first electrode 450.
  • the second electrode 460 may be formed on the second insulating layer 471 and covered with the third insulating layer 472.
  • the pressure electrodes 450 and 460 may be configured to include only one pressure electrode of the first electrode 450 and the second electrode 460, in which case one pressure electrode and a ground layer are used.
  • the magnitude of the touch pressure may be detected by detecting a change in the capacitance, that is, the self capacitance between the display module 200 or the substrate 300).
  • the pressure electrode may have a plate (eg, rectangular plate) shape as illustrated in FIG. 7D.
  • the first electrode 450 may be formed on the first insulating layer 470 and covered with the second insulating layer 471.
  • 8A and 8B show the relationship between the magnitude of touch pressure and the saturation area in the touch input device to which the electrode sheet 440 according to the present invention is applied.
  • 8A and 8B the case where the electrode sheet 440 is attached to the substrate 300 is illustrated, but the following description may also be applied to the case where the electrode sheet 440 is attached to the display module 200.
  • the distance between the electrode sheet 440 and the substrate 300 at a predetermined position may reach a state in which the touch pressure is no longer close. This state is referred to below as saturation.
  • saturation a state in which the touch pressure is no longer close.
  • FIG. 8A when the touch input device 1000 is pressed by the force f, the electrode sheet 440 and the substrate 300 may come into contact with each other so that the distance may not be closer.
  • an area where the electrode sheet 440 and the substrate 300 contact each other may be represented by a.
  • the area in the saturation state where the distance between the substrate 300 and the electrode sheet 440 is no longer close may increase.
  • FIG. 8B when the touch input device 1000 is pressed with a force F greater than f, an area in which the electrode sheet 440 contacts the substrate 300 may increase. 8B, an area where the electrode sheet 440 contacts the substrate 300 may be represented by A.
  • FIG. 8B As the area increases, the mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 may decrease. It will be described below to calculate the size of the touch pressure according to the change in capacitance according to the change in distance, which may include calculating the size of the touch pressure in accordance with the change of the saturation area in the saturation state.
  • the magnitude of the touch pressure is changed according to the change in the saturation area in the saturation state where the distance between the pressure electrodes 450 and 460 and the ground layer or the reference potential layers 200, 300 and 270 can no longer be close. Can be calculated.
  • the touch input device 1000 may detect the touch pressure even when a pressure is applied to the lower surface as well as the upper surface of the touch input device by inserting the electrode sheet 440.
  • an upper surface of the touch input device 1000 as a touch surface may be referred to as an upper surface of the display module 200, which may not only display the upper surface of the display module 200 but also the display module 200 at the upper side of the drawing. It may include a covering surface.
  • the lower surface of the touch input device 1000 as the touch surface herein may be referred to as the lower surface of the substrate 300, which covers the substrate 300 at the lower side of the drawing as well as the lower surface of the substrate 300. It can include a surface that is present.
  • the substrate is applied by applying pressure to the lower surface of the substrate 300.
  • the case where the distance between the substrate 300 and the pressure electrodes 450 and 460 is changed by pressing or bending 300 is illustrated.
  • the capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 or the first electrode 450 or the second electrode 460 and the substrate as the distance between the substrate 300 as the reference potential layer changes. Since the capacitance between 300 changes, the touch pressure can be detected.
  • FIG. 10B when the electrode sheet 440 is attached to the substrate 300 in the third example, pressure is applied to the lower surface of the substrate 300 so that the substrate 300 is pressed or bent.
  • the case where the distance between the electrode sheets 440 changes is illustrated.
  • the capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 or the first electrode 450 or the second electrode as the distance from the substrate 300 as the reference potential layer changes. Since the capacitance between the 460 and the substrate 300 changes, the touch pressure may be detected.
  • FIGS. 10A and 10B illustrate some examples of the first and third examples
  • the fourth example is the first to third examples
  • the substrate 300 is applied by applying pressure to the lower surface of the substrate 300.
  • the capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460, or the capacitance between the first electrode 450 and the reference potential layers 200, 300, 270 changes due to bending or pressing.
  • the distance between the pressure electrodes 450 and 460 and the display module 200 may be changed by bending or pressing the substrate 300, and thus pressure detection may be possible. have.
  • the pressure sensor according to the present invention may be formed directly on the display panel 200A.
  • 14A-14C are cross-sectional views illustrating embodiments of pressure sensors formed directly on various display panels 200A.
  • Fig. 14A shows a pressure sensor formed in the display panel 200A using the LCD panel.
  • a pressure sensor including the pressure electrodes 450 and 460 may be formed on the bottom surface of the second substrate layer 262.
  • the second polarization layer 272 of FIG. 2A is omitted in FIG. 14A, the pressure sensor and the back light unit 275 or between the pressure sensor and the second substrate layer 262 of FIG.
  • the second polarization layer 272 may be disposed.
  • a driving signal is applied to the driving electrode 450, and the reference potential layer spaced apart from the pressure electrodes 450 and 460.
  • An electrical signal is received from the receiving electrode 460 including information on the capacitance that changes according to a change in distance from the overpressure electrodes 450 and 460.
  • the reference potential layer may be a substrate 300 or a cover disposed between the display panel 200A and the substrate 300 and performing a function of protecting the display panel 200A.
  • Fig. 14B shows a pressure sensor formed on the bottom surface of the display panel 200A using an OLED panel (especially an AM-OLED panel).
  • a pressure sensor including the pressure electrodes 450 and 460 may be formed on the bottom surface of the second substrate layer 283.
  • the method of detecting pressure is the same as the method described with reference to Fig. 14A.
  • Fig. 14C shows a pressure sensor formed in the display panel 200A using the OLED panel.
  • a pressure sensor including the pressure electrodes 450 and 460 may be formed on the upper surface of the second substrate layer 283.
  • the method of detecting pressure is the same as the method described with reference to Fig. 14A.
  • the display panel 200A using the OLED panel has been described as an example, but pressure electrodes 450 and 460 are formed on the upper surface of the second substrate layer 272 of the display panel 200A using the LCD panel. It is possible.
  • the pressure sensors including the pressure electrodes 450 and 460 are formed on the upper or lower surfaces of the second substrate layers 272 and 283, but the pressure sensors are formed on the upper surfaces of the first substrate layers 261 and 281. Alternatively, it may be formed on the lower surface.
  • FIGS. 14A to 14C have described that the pressure sensors including the pressure electrodes 450 and 460 are directly formed on the display panel 200A, the pressure sensors are directly formed on the substrate 300, and the potential layer is formed on the display panel. It may be 200A or a cover disposed between the display panel 200A and the substrate 300 to perform a function of protecting the display panel 200A.
  • the reference potential layer is disposed below the pressure sensor, but the reference potential layer may be disposed inside the display panel 200A.
  • the reference potential layer may be disposed on the top or bottom surface of the first substrate layers 261 and 281 of the display panel 200A, or the top or bottom surface of the second substrate layers 262 and 283.
  • a pressure sensor for detecting an amount of change in capacitance is a first electrode 450 formed directly on the display panel 200A and a second electrode 460 configured in the form of an electrode sheet.
  • the first electrode 450 is formed directly on the display panel 200A as described with reference to FIGS. 14A to 14C
  • the second electrode 460 is in the form of an electrode sheet as described with reference to FIGS. 4 to 5. It may be configured and attached to the touch input device 1000.
  • the pressure sensor in the form of an electrode sheet 440 according to the present invention is attached to the touch input device, or as shown in FIG. 14, the pressure sensor is directly formed on the touch input device.
  • the magnitude of the touch pressure is detected from the change amount of the capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460.
  • the capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460 changes not only in the distance between the pressure electrodes 450 and 460 and the reference potential layer, but also in response to changes in the surrounding environment including display noise, The accuracy is poor.
  • the pressure sensor is directly formed on the touch input device as shown in FIGS.
  • the distance between the driving unit (eg, the pixel electrode or the driving electrode) of the display panel 200A and the pressure sensor are close to each other.
  • the driving unit eg, the pixel electrode or the driving electrode
  • 'parasitic capacitance' between the pressure electrodes 450 and 460 and the driving unit of the display panel 200A may be included in the capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460. have. Therefore, the parasitic capacitance must be significantly reduced or removed from the change in capacitance detected, so that the magnitude of the touch pressure based on the change in capacitance due to the change in distance between the pressure electrodes 450 and 460 and the reference potential layer can be accurately detected. have.
  • the reset process is repeatedly executed at every scan or at predetermined intervals when the driving signal Tx is applied to the pressure electrodes 450 and 460, and the detection signal Rx is received from the pressure electrodes 450 and 460. It can be done.
  • the reset process resets the reference capacitance at the time of reset.
  • the reset process is mounted on the touch sensing IC in the form of a software and is driven. Since the reset process is driven at a time different from the driving signal application time interval and the detection signal reception time interval for the touch pressure detection, the touch pressure detection efficiency is increased. This can fall.
  • the reset process is not driven during the sustained period, there is a disadvantage in that the change in capacitance due to display noise during the sustained period cannot be excluded. .
  • 3B illustrates a method of significantly reducing or eliminating parasitic capacitance generated between the pressure electrodes 450 and 460 and the display module 200 among the changes in capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460.
  • 1 is a cross-sectional view of a touch input device according to a first example.
  • the touch input device may include a display module 200, pressure electrodes 450 and 460, and a substrate 300.
  • the display module 200 may include a display panel, and the display panel may be the display panel 200A illustrated in FIG. 2A or 2B.
  • the display panel included in the display module 200 includes an electrode used to drive the display panel.
  • the electrode used to drive the display panel may vary depending on the type of display panel.
  • the electrodes used to drive the display panel include a data line, a gate line, a TFT, and a common electrode Vcom: at least one of a common electrode and a pixel electrode, and when the display panel is the OLED panel 200A shown in FIG. 2B, a data line, a gate line, It may include at least one of the first power line (ELVDD) and the second power line (ELVSS).
  • the display module 200 may include the touch sensor 10 shown in FIG. 1A or 1B.
  • the pressure electrodes 450 and 460 are disposed between the display module 200 and the substrate 300. In the embodiment illustrated in FIG. 3B, the pressure electrodes 450 and 460 are formed on the display panel of the display module 200. do. Here, the pressure electrodes 450 and 460 may be directly formed on the display panel of the display module 200. Here, the direct formation may mean that the pressure electrodes 450 and 460 are patterned on the lower surface of the display module 200.
  • the pressure electrodes 450 and 460 may be configured in plural, some of the plurality of pressure electrodes 450 and 460 are driving electrodes to which a driving signal Tx is applied, and others of which are output the sensing signals Rx. It may be a sensing electrode. In addition, each of the plurality of pressure electrodes 450 and 460 may receive the driving signal Tx and output the sensing signal Rx.
  • the substrate 300 is disposed below the display module 200.
  • the substrate 300 may be a conductive material and may be a reference potential layer of the pressure electrodes 450 and 460.
  • the distance between the pressure electrodes 450 and 460 and the substrate 300 as the reference potential layer is changed, and the pressure electrode is changed according to the changed distance.
  • the capacitance between 450 and 460 and the substrate 300 is changed, and the change in capacitance can be detected from the pressure electrodes 450 and 460.
  • the parasitic capacitance between the pressure electrodes 450 and 460 and the electrode used to drive the display panel included in the display module 200 may be included in the change amount of the capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460. have.
  • the parasitic capacitance is generated when one or more electrodes among the various electrodes in which the pressure electrodes 450 and 460 are used to drive the display panel 200 serve as a reference potential layer of the pressure electrodes 450 and 460. As the distance between any one or more of the electrodes 450 and 460 and the electrodes used to drive the display panel 200 approaches, the parasitic capacitance increases.
  • the pressure electrode may be applied to any one or more of the electrodes used to drive the display panel 200.
  • the driving signals Tx applied to the signals 450 and 460 are applied together.
  • the at least one electrode may be an electrode located closest to the pressure electrodes 450 and 460 among the electrodes used to drive the display panel 200.
  • the pressure electrodes 450 and 460 and the display panel 200 are applied. Since any one of the electrodes used for driving of the electrode has the same potential, no parasitic capacitance may be generated or may be significantly reduced, and the driving signal Tx may be pressed in the position of the substrate 300 as the reference potential layer.
  • the signal-to-noise ratio (SNR) is also improved because it comes from one of the electrodes 450 and 460 and the electrodes used to drive the display panel 200.
  • FIG. 3C illustrates a method of significantly reducing or eliminating parasitic capacitance generated between the pressure electrodes 450 and 460 and the display module 200 among variations in capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460.
  • the touch input device shown in FIG. 3C has a pressure sensor 440 including pressure electrodes 450 and 460 as compared to the touch input device shown in FIG. 3B.
  • the pressure electrodes 450 and 460 may be disposed in the pressure sensor 440, and for this purpose, the pressure sensor 440 may include an insulating layer surrounding the pressure electrodes 450 and 460.
  • the insulating layer may include a first insulating layer and a second insulating layer.
  • One surface of the pressure sensor 400, that is, any one of the first insulating layer and the second insulating layer is formed on the display module 200.
  • the distance between the pressure electrodes 450 and 460 in the touch input device shown in FIG. 3C and one of the electrodes used to drive the display panel 200 is determined by the pressure in the touch input device shown in FIG. 3B. Although the distance between the electrodes 450 and 460 and the electrode of any one of the electrodes used to drive the display panel 200 is greater, the touch input device shown in FIG. 3C also displays the pressure electrodes 450 and 460 and the display.
  • the parasitic capacitance between any one of the electrodes used to drive the panel 200 may be included in the capacitance change amount detected from the pressure electrodes 450 and 460. Accordingly, the drive signal Tx applied to the pressure electrodes 450 and 460, which is the same method as the touch input device illustrated in FIG. 3B, is used to drive the display panel 200 in the touch input device illustrated in FIG. 3C.
  • the generation of parasitic capacitance can be significantly reduced by using a method of simultaneously applying to any one of the electrodes.
  • FIG. 3D illustrates a method for significantly reducing or eliminating parasitic capacitance generated between the pressure electrodes 450 and 460 and the substrate 300 among the changes in capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460.
  • the touch input device illustrated in FIG. 3D is different from the touch input device illustrated in FIG. 3B in that pressure electrodes 450 and 460 are formed on the substrate 300 instead of the display module 200. Reference potential layers (not shown) of the pressure electrodes 450 and 460 are formed inside or outside the display module 200.
  • the capacitance change amount detected from the pressure electrodes 450 and 460 may include parasitic capacitance between the pressure electrodes 450 and 460 and the substrate 300. Parasitic capacitance may occur because the substrate 300 has the same potential as the reference potential layer of the display module 200.
  • the driving signal Tx when the driving signal Tx is applied to the pressure electrodes 450 and 460, the driving signal Tx is also applied to the pressure electrodes 450 and 460 to the substrate 300. Apply together.
  • the same driving signal Tx is simultaneously applied to the pressure electrodes 450 and 460 and the substrate 300, the parasitic capacitance is not generated at all because the pressure electrodes 450 and 460 and the substrate 300 have the same potential.
  • the driving signal Tx since the driving signal Tx is emitted from the pressure electrodes 450 and 460 and the substrate 300 from the standpoint of the substrate 300 which is the reference potential layer, the signal-to-noise ratio SNR may be improved.
  • FIG. 3E illustrates a method of significantly reducing or eliminating parasitic capacitance generated between the pressure electrodes 450 and 460 and the substrate 300 among the changes in capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460. It is sectional drawing of the touch input device which concerns on a 4th example.
  • the touch input device illustrated in FIG. 3E differs from the touch input device illustrated in FIG. 3C in that a pressure sensor 440 including pressure electrodes 450 and 460 is formed on the substrate 300.
  • the reference potential layers (not shown) of the pressure electrodes 450 and 460 are formed inside or outside the display module 200.
  • FIG. 3F illustrates a method of significantly reducing or eliminating parasitic capacitance generated between the pressure electrodes 450 and 460 and the display module 200 among the changes in capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460.
  • 5 is a cross-sectional view of a touch input device according to a fifth example.
  • At least one pressure electrode 450 is formed on the display panel 200, and the at least one pressure electrode 460 is a substrate. There is a difference in that it is formed at 300.
  • the pressure electrode 450 formed on the display panel 200 is referred to as a first pressure electrode
  • the pressure electrode 460 formed on the substrate 300 is referred to as a second pressure electrode.
  • the first pressure electrode 450 may be directly formed on the display panel 200
  • the second pressure electrode 460 may be directly formed on the substrate 300.
  • the first pressure electrode 450 of the touch input device illustrated in FIG. 3F may be a driving electrode to which a driving signal is applied, and the second pressure electrode 460 may be a sensing electrode to which a sensing signal is output.
  • a driving signal may be applied to one of the first pressure electrode 450 and the second pressure electrode 460, and a sensing signal may be output to the other electrode.
  • the first pressure is generated by the pressure applied to the touch surface of the touch input device illustrated in FIG. 3F.
  • the capacitance detected by the other electrode of the first pressure electrode 450 and the second pressure electrode 460 to which the driving signal is not applied is reduced.
  • the magnitude of the pressure applied to the touch surface may be calculated based on the detection capacitance calculated from the mutual capacitance detected at the other electrode.
  • the display panel 200 includes electrodes used to drive the display panel as described with reference to FIG. 3B.
  • the driving signal Tx applied to any one of the first pressure electrode 450 and the second pressure electrode 460 is at least one of the electrodes and the substrate used for driving the display panel 200. At least one of the 300 is applied simultaneously.
  • the driving signal Tx when the driving signal Tx is applied to the first pressure electrode 450, the driving signal Tx is at least among the electrodes used to drive the display panel 200. It may be applied simultaneously to either electrode.
  • the driving signal Tx may be simultaneously applied to the substrate 300, and at least one electrode and the substrate 300 among the electrodes used to drive the display panel 200. Can be applied to all at the same time.
  • the driving signal Tx applied to any one of the first pressure electrode 450 and the second pressure electrode 460 is at least one of the electrodes used to drive the display panel 200.
  • the driving signal Tx applied to any one of the first pressure electrode 450 and the second pressure electrode 460 is at least one of the electrodes used to drive the display panel 200.
  • any one electrode of the display panel 200 and the substrate 300 has the same potential, so that the parasitic capacitance
  • SNR signal-to-noise ratio
  • the reference potential layer may not be formed anywhere on the display panel 200 or the substrate 300, and the reference potential layer (not shown) is the display panel 200. ) Or on the substrate 300.
  • the touch input device illustrated in FIG. 3B may further include a pressure sensor 440 including pressure electrodes 450 and 460 of the touch input device illustrated in FIG. 3E.
  • the pressure sensor 440 illustrated in FIG. 3E may be disposed on the substrate 300 illustrated in FIG. 3B.
  • the pressure electrodes 450 and 460 formed on the display panel 200 are referred to as first pressure electrodes, and the pressure sensor 440 formed on the substrate 300 may be referred to as a first pressure electrode.
  • the pressure electrodes 450 and 460 will be referred to as second pressure electrodes.
  • the driving signal Tx may be applied to the first pressure electrode, and the sensing signal Rx may be output to the second pressure electrode.
  • the magnitude of the pressure applied to the touch surface of the touch input device may be calculated based on the capacitance change amount from the sensing signal Rx output from the second pressure electrode. .
  • the second pressure electrode may be included in the pressure sensor 440 shown in FIG. 3E, which may include a first insulating layer and a second insulating layer disposed above and below the second pressure electrode, respectively. Can be. In addition, any one of the first insulating layer and the second insulating layer may be formed on the substrate 300.
  • the pressure sensor 440 including the second pressure electrode, the first insulating layer, and the second insulating layer may have a sheet shape, and the sheet type pressure sensor 440 may be attached to the substrate 300.
  • At least any one of electrodes used to drive the display panel 200 may receive a driving signal Tx applied to the pressure electrodes 450 and 460, which is the same method as the touch input device illustrated in FIG. 3B.
  • Tx applied to the pressure electrodes 450 and 460
  • the pressure electrodes 450 and 460 illustrated in FIG. 3D may be directly formed on the substrate 300 of the touch input apparatus illustrated in FIG. 3B, and the touch input apparatus illustrated in FIG.
  • the pressure electrodes 450 and 460 illustrated in FIG. 3D may be directly formed on the substrate 300, or the pressure sensor 440 illustrated in FIG. 3E may be formed.
  • a driving signal needs to be applied to the driving electrode of the first electrode 450 and the second electrode 460, and a touch signal must be calculated from the change amount of capacitance by acquiring a detection signal from the receiving electrode.
  • a pressure detection device in the form of a pressure sensing IC for the operation of pressure detection.
  • the pressure detection module 400 may be configured to include such a pressure detection device as well as a pressure sensor for pressure detection.
  • the area and volume of the touch input device 1000 may increase. Can be.
  • the touch input device 1000 applies a driving signal for pressure detection to a pressure sensor using a touch detection device for operating the touch sensor panel 100, and receives a detection signal from a pressure sensor to touch the touch input device 1000. Pressure can also be detected.
  • the first electrode 450 is a driving electrode and the second electrode 460 is a receiving electrode.
  • the first electrode 450 receives a driving signal from the driving unit 12 and the second electrode 460 detects a detection signal. It can be delivered to the unit (11).
  • the control unit 13 performs scanning of the pressure sensor simultaneously with the scanning of the touch sensor 10, or the control unit 13 time-division to perform scanning of the touch sensor 10 during the first time period. In a second time interval different from the one time interval, a control signal may be generated to perform the scanning of the pressure detection.
  • the first electrode 450 and the second electrode 460 should be electrically connected to the driving unit 12 and / or the sensing unit 11.
  • the touch detection device for the touch sensor 10 is generally formed on the same plane as the touch sensor 10 or one end of the touch sensor 10 as the touch sensing IC 150.
  • the pressure electrodes 450 and 460 included in the pressure sensor may be electrically connected to the touch detection device of the touch sensor 10 by any method.
  • 11A and 11B illustrate a case in which a pressure sensor in the form of an electrode sheet 440 including pressure electrodes 450 and 460 is attached to a lower surface of the display module 200.
  • the display module 200 shows a second PCB 210 in which a circuit for operating the display panel is mounted on a portion of a lower surface of the display module 200.
  • FIG. 11A illustrates that the electrode sheet 440 is attached to the lower surface of the display module 200 such that the first electrode 450 and the second electrode 460 are connected to one end of the second PCB 210 of the display module 200.
  • the first electrode 450 and the second electrode 460 may be connected to one end of the second PCB 210 by using a double-sided conductive tape.
  • a double-sided conductive tape is used rather than using a separate connector. Connecting the first electrode 450 and the second electrode 460 to one end of the second PCB 210 is effective because the thickness can be reduced.
  • a conductive pattern may be printed on the second PCB 210 to electrically connect the pressure electrodes 450 and 460 to a required configuration such as the touch sensing IC 150. Details thereof will be described with reference to FIGS. 12A to 12C.
  • the attachment method of the electrode sheet 440 including the pressure electrodes 450 and 460 illustrated in FIG. 11A may be similarly applied to the substrate 300.
  • FIG. 11B illustrates a case in which the first electrode 450 and the second electrode 460 are integrally formed on the second PCB 210 of the display module 200 without being manufactured as a separate electrode sheet.
  • a predetermined area is allocated to the second PCB to correspond to the first electrode 450 and the second electrode 460 as well as a circuit for operating the display panel in advance. You can print up to patterns.
  • the second PCB 210 may be printed with a conductive pattern that electrically connects the first electrode 450 and the second electrode 460 to a required configuration such as the touch sensing IC 150.
  • 12A through 12C illustrate a method of connecting the pressure electrodes 450 and 460 or the electrode sheet 440 to the touch sensing IC 150.
  • the touch detection device of the touch sensor panel 100 may include a first PCB 160 for the touch sensor panel 100. A case in which the integrated circuit is integrated in the touch sensing IC 150 mounted in FIG.
  • FIG. 12A illustrates an example in which pressure electrodes 450 and 460 attached to the display module 200 are connected to the touch sensing IC 150 through the first connector 121.
  • the touch sensing IC 150 is connected to the second PCB 210 for the display module 200 through the first connector 121.
  • the second PCB 210 may be electrically connected to the main board through the second connector 224. Accordingly, the touch sensing IC 150 may exchange a signal with a CPU or an AP for operating the touch input device 1000 through the first connector 121 and the second connector 224.
  • FIG. 12A illustrates that the electrode sheet 440 is attached to the display module 200 in the manner illustrated in FIG. 11B, but may be applied to the case in which the electrode sheet 440 is attached in the manner illustrated in FIG. 11A.
  • a conductive pattern may be printed on the second PCB 210 so that the pressure electrodes 450 and 460 may be electrically connected to the touch sensing IC 150 through the first connector 121.
  • the pressure electrodes 450 and 460 attached to the display module 200 are connected to the touch sensing IC 150 through the third connector 473.
  • the pressure electrodes 450 and 460 are connected to the main board for the operation of the touch input device 1000 through the third connector 473, and the second connector 224 and the first connector 121 are later connected. It may be connected to the touch sensing IC 150 through.
  • the pressure electrodes 450 and 460 may be printed on an additional PCB separated from the second PCB 210.
  • the pressure electrodes 450 and 460 may be attached to the touch input device 1000 in the form of an electrode sheet 440 as illustrated in FIGS. 3B to 3I to conduct conductive traces from the pressure electrodes 450 and 460. The back may be extended to be connected to the motherboard through the connector 473.
  • the pressure electrodes 450 and 460 are directly connected to the touch sensing IC 150 through the fourth connector 474.
  • the pressure electrodes 450 and 460 may be connected to the first PCB 160 through the fourth connector 474.
  • a conductive pattern may be printed on the first PCB 160 to electrically connect the fourth connector 474 to the touch sensing IC 150.
  • the pressure electrodes 450 and 460 may be connected to the touch sensing IC 150 through the fourth connector 474.
  • the pressure electrodes 450 and 460 may be printed on an additional PCB separated from the second PCB 210.
  • the second PCB 210 and the additional PCB may be insulated so as not to short-circuit each other.
  • the pressure electrodes 450 and 460 may be attached to the touch input device 1000 in the form of an electrode sheet 440 as illustrated in FIGS. 3B to 3I to conduct conductive traces from the pressure electrodes 450 and 460.
  • the back may be extended to be connected to the first PCB 160 through the fourth connector 474.
  • 12B and 12C may be applied to the case in which the pressure electrodes 450 and 460 are formed on the substrate 300 as well as the bottom surface of the display module 200.
  • the touch sensing IC 150 has been described assuming a chip on film (COF) structure formed on the first PCB 160.
  • COF chip on film
  • COB chip on board
  • the pressure electrodes 450 and 460 in which the first electrode 450 constitutes one channel as the driving electrode and the second electrode 460 constitutes one channel as the receiving electrode have been described.
  • the driving electrode and the receiving electrode may each constitute a plurality of channels, and thus, multiple pressure detection may be performed according to multi touch.
  • FIG. 13A to 13D illustrate the case where the pressure electrode of the present invention constitutes a plurality of channels.
  • the first electrodes 450-1 and 450-2 and the second electrodes 460-1 and 460-2 each constitute two channels.
  • the first electrode 450-1 and the second electrode 460-1 constituting the first channel are included in the first electrode sheet 440-1 and the first electrode 450 constituting the second channel.
  • -2) and the second electrode 460-2 are included in the second electrode sheet 440-2, but the first electrodes 450-1 and 450-2 and the second constituting two channels are included.
  • the electrodes 460-1 and 460-2 may be configured to be included in one electrode sheet 440. In FIG.
  • the first electrodes 450-1 and 450-2 constitute two channels, but the second electrode 460 constitutes one channel.
  • the first electrodes 450-1 to 450-5 and the second electrodes 460-1 to 460-5 each form five channels.
  • the electrodes constituting the five channels may be configured to be included in one electrode sheet 440.
  • FIG. 13D a case in which each of the first electrodes 451 to 459 constitutes nine channels and all of them are included in one electrode sheet 440 is illustrated.
  • each of the first electrode 450 and / or the second electrode 460 is connected to the touch sensing IC 150. Electrically connected conductive patterns may be formed.
  • the width of the conductive pattern 461 and the distance between the adjacent conductive patterns 461 should be small.
  • Polyimide is preferable to polyethylene terephthalate in order to perform a fine process for forming the conductive pattern 461 having such a small width and spacing.
  • the first insulating layer 470 or the second insulating layer 471 of the electrode sheet 440 on which the conductive pattern 461 is formed may be formed of polyimide.
  • a soldering process may be necessary.
  • a heat resistant polyimide is preferable to a relatively thermally weak polyethylene terephthalate.
  • the first insulating layer 470 or the second insulating layer 471 of the portion where the conductive pattern 461 is not formed is formed of polyethylene terephthalate for cost reduction, and the portion where the conductive pattern 461 is formed.
  • the first insulating layer 470 or the second insulating layer 471 may be formed of polyimide.
  • FIGS. 13A to 13D and 15A to 15C illustrate a case in which the pressure electrode constitutes a singular or plural channels, and the pressure electrode may be composed of the singular or plural channels in various ways.
  • the pressure electrodes 450 and 460 are electrically connected to the touch sensing IC 150 is not illustrated in FIGS. 13A to 13C and 15A to 15C, the pressure electrodes (see FIGS. 12A to 12C and other methods) may be used. 450 and 460 may be connected to the touch sensing IC 150.
  • the first connector 121 or the fourth connector 474 may be a double-sided conductive tape. Specifically, since the first connector 121 or the fourth connector 474 can be disposed between very small intervals, it is effective to use a double-sided conductive tape to reduce the thickness than to use a separate connector.
  • touch input device 10 touch sensor
  • control unit 200 display module
  • Spacer layer 440 electrode sheet
  • pressure electrode 470 first insulating layer

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Abstract

A touch input apparatus, according to an embodiment of the present invention, is capable of detecting the pressure of touch on a touch surface, and comprises: a display module including a display panel; a substrate which is arranged below the display module and is a reference potential layer; and at least one pressure electrode formed on the display panel, wherein the display panel comprises electrodes used to drive the display panel, wherein a driving signal (Tx) applied to the pressure electrode is simultaneously applied to at least one of the electrodes used to drive the display panel, wherein the capacitance detected from the pressure electrode changes according to the change in distance between the pressure electrode and the substrate due to pressure applied on the touch surface, and wherein the pressure applied to the touch surface is calculated on the basis of a detected capacitance that is calculated from the capacitance detected from the pressure electrode.

Description

터치 입력 장치Touch input device

본 발명은 터치 입력 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압력 검출을 위한 압력 전극과 압력 전극이 형성된 디스플레이 패널 또는 기판 사이에 발생하는 기생 정전용량(parasitic capacitance)을 현저히 줄이거나 제거하여 신호대잡음비(SNR)를 향상시킬 수 있는 터치 입력 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a touch input device, and more particularly, a signal-to-noise ratio (SNR) by significantly reducing or eliminating parasitic capacitance occurring between a pressure electrode for pressure detection and a display panel or a substrate on which the pressure electrode is formed. It relates to a touch input device that can be improved).

컴퓨팅 시스템의 조작을 위해 다양한 종류의 입력 장치들이 이용되고 있다. 예컨대, 버튼(button), 키(key), 조이스틱(joystick) 및 터치 스크린과 같은 입력 장치가 이용되고 있다. 터치 스크린의 쉽고 간편한 조작으로 인해 컴퓨팅 시스템의 조작시 터치 스크린의 이용이 증가하고 있다.Various types of input devices are used for the operation of the computing system. For example, input devices such as buttons, keys, joysticks, and touch screens are used. Due to the easy and simple operation of the touch screen, the use of the touch screen is increasing in the operation of the computing system.

터치 스크린은, 터치-감응 표면(touch-sensitive surface)을 구비한 투명한 패널일 수 있는 터치 센서 패널(touch sensor panel)을 포함하는 터치 입력 장치의 터치 표면을 구성할 수 있다. 이러한 터치 센서 패널은 디스플레이 스크린의 전면에 부착되어 터치-감응 표면이 디스플레이 스크린의 보이는 면을 덮을 수 있다. 사용자가 손가락 등으로 터치 스크린을 단순히 터치함으로써 사용자가 컴퓨팅 시스템을 조작할 수 있도록 한다. 일반적으로, 컴퓨팅 시스템은 터치 스크린상의 터치 및 터치 위치를 인식하고 이러한 터치를 해석함으로써 이에 따라 연산을 수행할 수 있다.The touch screen may constitute a touch surface of a touch input device that includes a touch sensor panel, which may be a transparent panel having a touch-sensitive surface. Such a touch sensor panel may be attached to the front of the display screen such that the touch-sensitive surface covers the visible side of the display screen. By simply touching the touch screen with a finger or the like, the user can operate the computing system. In general, a computing system may recognize a touch and a touch location on a touch screen and interpret the touch to perform computation accordingly.

이때, 터치 스크린상의 터치에 따른 터치 위치뿐 아니라 정확한 터치의 압력 크기를 검출할 수 있는 터치 입력 장치에 대한 필요성이 야기되고 있다.In this case, there is a need for a touch input device capable of detecting not only a touch position according to a touch on a touch screen but also an accurate touch pressure.

본 발명의 목적은 압력 전극으로부터 검출되는 정전용량 변화량에서 압력 전극과 압력 전극이 형성된 디스플레이 패널 또는 기판 사이에서 발생하는 기생 정전용량을 현저히 줄이거나 제거할 수 있는 터치 입력 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a touch input device capable of significantly reducing or eliminating parasitic capacitance occurring between a pressure electrode and a display panel or a substrate on which the pressure electrode is formed in the amount of capacitance change detected from the pressure electrode.

실시 형태에 따른 장치는, 터치 표면에 대한 터치의 압력 검출이 가능한 터치 입력 장치로서, 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 모듈; 상기 디스플레이 모듈 아래에 배치되고, 기준전위층인 기판; 및 상기 디스플레이 패널에 형성된 적어도 하나 이상의 압력 전극;을 포함하고, 상기 디스플레이 패널은, 상기 디스플레이 패널의 구동에 사용되는 전극들을 포함하고, 상기 압력 전극으로 인가되는 구동 신호(Tx)가, 상기 디스플레이 패널의 구동에 사용되는 전극들 중 적어도 어느 하나에 동시에 인가되고, 상기 터치 표면으로 인가된 압력에 의한 상기 압력 전극과 상기 기판 사이의 거리 변화에 따라 상기 압력 전극에서 검출되는 정전용량이 변화하고, 상기 압력 전극에서 검출되는 정전용량으로부터 계산된 검출 정전용량에 근거하여 상기 터치 표면에 인가된 상기 압력의 크기를 계산한다.An apparatus according to an embodiment is a touch input device capable of detecting pressure of a touch on a touch surface, the apparatus comprising: a display module including a display panel; A substrate disposed under the display module, the substrate being a reference potential layer; And at least one pressure electrode formed on the display panel, wherein the display panel includes electrodes used to drive the display panel, and a driving signal Tx applied to the pressure electrode is applied to the display panel. The capacitance detected at the pressure electrode is simultaneously applied to at least one of the electrodes used to drive the light, and the capacitance detected by the pressure electrode is changed according to a change in the distance between the pressure electrode and the substrate due to the pressure applied to the touch surface. The magnitude of the pressure applied to the touch surface is calculated based on the detection capacitance calculated from the capacitance detected at the pressure electrode.

여기서, 상기 압력 전극은 상기 디스플레이 패널의 구동에 사용되는 전극들로부터 이격되어 배치될 수 있다.The pressure electrode may be spaced apart from the electrodes used to drive the display panel.

여기서, 상기 압력 전극은 상기 디스플레이 패널에 직접 형성될 수 있다.The pressure electrode may be formed directly on the display panel.

여기서, 상기 디스플레이 패널은 제1기판층 및 상기 제1기판층 하부에 배치되는 제2기판층을 포함하고, 상기 압력 전극은 상기 제2기판층의 하면에 직접 형성될 수 있다.The display panel may include a first substrate layer and a second substrate layer disposed below the first substrate layer, and the pressure electrode may be directly formed on the bottom surface of the second substrate layer.

여기서, 상기 압력 전극을 갖는 압력 센서를 더 포함하고, 상기 압력 센서는 제1절연층 및 제2절연층을 더 포함하고, 상기 압력 전극은 상기 제1절연층 및 상기 제2절연층 사이에 배치되고, 상기 제1 절연층과 상기 제2 절연층 중 어느 하나가 상기 디스플레이 패널에 부착될 수 있다.Here, further comprising a pressure sensor having the pressure electrode, the pressure sensor further comprises a first insulating layer and a second insulating layer, the pressure electrode is disposed between the first insulating layer and the second insulating layer. One of the first insulating layer and the second insulating layer may be attached to the display panel.

실시 형태에 따른 장치는, 터치 표면에 대한 터치의 압력 검출이 가능한 터치 입력 장치로서, 디스플레이 패널을 포함하고, 기준전위층을 갖는 디스플레이 모듈; 상기 디스플레이 모듈 아래에 배치된 기판; 및 상기 기판에 형성된 적어도 하나 이상의 압력 전극;을 포함하고, 상기 압력 전극으로 인가되는 구동 신호(Tx)가, 상기 기판에 동시에 인가되고, 상기 터치 표면으로 인가된 압력에 의한 상기 압력 전극과 상기 기준전위층 사이의 거리 변화에 따라 상기 압력 전극에서 검출되는 정전용량이 변화하고, 상기 압력 전극에서 검출되는 정전용량으로부터 계산된 검출 정전용량에 근거하여 상기 터치 표면에 인가된 상기 압력의 크기를 계산한다.An apparatus according to an embodiment includes a touch input device capable of detecting pressure of a touch on a touch surface, comprising: a display module including a display panel and having a reference potential layer; A substrate disposed under the display module; And at least one pressure electrode formed on the substrate, wherein the driving signal Tx applied to the pressure electrode is simultaneously applied to the substrate, and the pressure electrode and the reference are applied by the pressure applied to the touch surface. The capacitance detected at the pressure electrode changes as the distance between the potential layers changes, and the magnitude of the pressure applied to the touch surface is calculated based on the detection capacitance calculated from the capacitance detected at the pressure electrode. .

여기서, 상기 압력 전극은 상기 기판에 직접 형성될 수 있다.Here, the pressure electrode may be formed directly on the substrate.

여기서, 상기 압력 전극을 갖는 압력 센서를 더 포함하고, 상기 압력 센서는 제1절연층 및 제2절연층을 더 포함하고, 상기 압력 전극은 상기 제1절연층 및 상기 제2절연층 사이에 배치되고, 상기 제1 절연층과 상기 제2 절연층 중 어느 하나가 상기 기판에 부착될 수 있다.Here, further comprising a pressure sensor having the pressure electrode, the pressure sensor further comprises a first insulating layer and a second insulating layer, the pressure electrode is disposed between the first insulating layer and the second insulating layer. One of the first insulating layer and the second insulating layer may be attached to the substrate.

실시 형태에 따른 장치는, 터치 표면에 대한 터치의 압력 검출이 가능한 터치 입력 장치로서, 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 모듈; 상기 디스플레이 모듈 아래에 배치된 기판; 상기 디스플레이 패널에 형성된 제1 압력 전극; 및 상기 기판에 형성된 제2 압력 전극;을 포함하고, 상기 디스플레이 패널은, 상기 디스플레이 패널의 구동에 사용되는 전극들을 포함하고, 상기 제1 압력 전극과 상기 제2 압력 전극 중 어느 하나의 전극으로 인가되는 구동 신호(Tx)가, 상기 디스플레이 패널의 구동에 사용되는 전극들 중 적어도 어느 하나의 전극 및 상기 기판 중 적어도 어느 하나에 동시에 인가되고, 상기 터치 표면으로 인가된 압력에 의한 상기 제1 압력 전극과 상기 제2 압력 전극 사이의 거리 변화에 따라 상기 제1 압력 전극과 상기 제2 압력 전극 중 상기 구동 신호가 인가되지 않은 다른 하나의 전극에서 검출되는 정전용량이 변화하고, 상기 다른 하나의 전극에서 검출되는 정전용량으로부터 계산된 검출 정전용량에 근거하여 상기 터치 표면에 인가된 상기 압력의 크기를 계산한다.An apparatus according to an embodiment is a touch input device capable of detecting pressure of a touch on a touch surface, the apparatus comprising: a display module including a display panel; A substrate disposed under the display module; A first pressure electrode formed on the display panel; And a second pressure electrode formed on the substrate, wherein the display panel includes electrodes used to drive the display panel and is applied to any one of the first pressure electrode and the second pressure electrode. The driving signal Tx to be applied is simultaneously applied to at least one of the electrodes and at least one of the substrates used to drive the display panel, and the first pressure electrode due to the pressure applied to the touch surface. The capacitance detected by the other electrode of the first pressure electrode and the second pressure electrode to which the driving signal is not applied changes according to the change of the distance between the second pressure electrode and the second electrode. The magnitude of the pressure applied to the touch surface is calculated based on the detected capacitance calculated from the detected capacitance.

여기서, 상기 제1 압력 전극은 상기 디스플레이 패널의 구동에 사용되는 전극들로부터 이격되어 배치될 수 있다.The first pressure electrode may be spaced apart from the electrodes used to drive the display panel.

여기서, 상기 어느 하나의 전극은, 상기 제1 압력 전극이고, 상기 다른 하나의 전극은, 상기 제2 압력 전극일 수 있다.The one electrode may be the first pressure electrode, and the other electrode may be the second pressure electrode.

여기서, 상기 제1 압력 전극은, 상기 디스플레이 패널에 직접 형성될 수 있다.The first pressure electrode may be directly formed on the display panel.

여기서, 상기 제2 압력 전극을 갖는 압력 센서를 포함하고, 상기 압력 센서는 제1절연층 및 제2절연층을 더 포함하고, 상기 제2 압력 전극은 상기 제1절연층 및 상기 제2절연층 사이에 배치되고, 상기 제1 절연층과 상기 제2 절연층 중 어느 하나가 상기 기판에 부착될 수 있다.Here, the pressure sensor having the second pressure electrode, wherein the pressure sensor further comprises a first insulating layer and a second insulating layer, wherein the second pressure electrode is the first insulating layer and the second insulating layer Is disposed between, one of the first insulating layer and the second insulating layer may be attached to the substrate.

여기서, 상기 디스플레이 패널은, 상기 터치 표면에 인가되는 상기 압력에 의해 휘어질 수 있다.Here, the display panel may be bent by the pressure applied to the touch surface.

본 발명의 실시예에 따르면 압력 전극으로부터 검출되는 정전용량 변화량에서 압력 전극과 압력 전극이 형성된 디스플레이 패널 또는 기판 사이에서 발생하는 기생 정전용량을 현저히 줄이거나 제거할 수 있는 터치 입력 장치를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention can provide a touch input device that can significantly reduce or eliminate the parasitic capacitance generated between the pressure electrode and the display panel or the substrate on which the pressure electrode is formed in the capacitance change detected from the pressure electrode. .

도1a 및 도1b는 정전 용량 방식의 터치 센서 패널 및 이의 동작을 위한 구성의 개략도이다.1A and 1B are schematic diagrams of a capacitive touch sensor panel and a configuration for its operation.

도2a 및 도2b는 터치 입력 장치에서 디스플레이 모듈의 구성을 예시하는 개념도이다.2A and 2B are conceptual views illustrating the configuration of a display module in a touch input device.

도3a는 본 발명의 실시예에 따른 압력 전극을 포함하는 전극시트 형태의 예시적인 압력 센서의 단면도이다.3A is a cross-sectional view of an exemplary pressure sensor in the form of an electrode sheet including a pressure electrode in accordance with an embodiment of the present invention.

도 3b는 압력 전극(450, 460)으로부터 검출되는 정전용량의 변화량 중에서 압력 전극(450, 460)과 디스플레이 모듈(200) 사이에서 발생하는 기생 정전용량을 현저히 줄이거나 제거할 수 있는 방법을 설명하기 위한 제1 예에 따른 터치 입력 장치의 단면도이다.3B illustrates a method of significantly reducing or eliminating parasitic capacitance generated between the pressure electrodes 450 and 460 and the display module 200 among the changes in capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460. 1 is a cross-sectional view of a touch input device according to a first example.

도 3c는 압력 전극(450, 460)으로부터 검출되는 정전용량의 변화량 중에서 압력 전극(450, 460)과 디스플레이 모듈(200) 사이에서 발생하는 기생 정전용량을 현저히 줄이거나 제거할 수 있는 방법을 설명하기 위한 제2 예에 따른 터치 입력 장치의 단면도이다.FIG. 3C illustrates a method of significantly reducing or eliminating parasitic capacitance generated between the pressure electrodes 450 and 460 and the display module 200 among variations in capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460. A cross-sectional view of a touch input device according to a second example.

도 3d는 압력 전극(450, 460)으로부터 검출되는 정전용량의 변화량 중에서 압력 전극(450, 460)과 기판(300) 사이에서 발생하는 기생 정전용량을 현저히 줄이거나 제거할 수 있는 방법을 설명하기 위한 제3 예에 따른 터치 입력 장치의 단면도이다.FIG. 3D illustrates a method for significantly reducing or eliminating parasitic capacitance generated between the pressure electrodes 450 and 460 and the substrate 300 among the changes in capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460. A cross-sectional view of a touch input device according to a third example.

도 3e는 압력 전극(450, 460)으로부터 검출되는 정전용량의 변화량 중에서 압력 전극(450, 460)과 기판(300) 사이에서 발생하는 기생 정전용량을 현저히 줄이거나 제거할 수 있는 방법을 설명하기 위한 제4 예에 따른 터치 입력 장치의 단면도이다.FIG. 3E illustrates a method of significantly reducing or eliminating parasitic capacitance generated between the pressure electrodes 450 and 460 and the substrate 300 among the changes in capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460. It is sectional drawing of the touch input device which concerns on a 4th example.

도4a 내지 도4f는 터치 입력 장치에 본 발명의 실시예에 따른 전극시트가 적용되는 제1예를 예시한다.4A to 4F illustrate a first example in which an electrode sheet according to an embodiment of the present invention is applied to a touch input device.

도5a 내지 도5i는 터치 입력 장치에 본 발명의 실시예에 따른 전극시트가 적용되는 제2예를 예시한다.5A to 5I illustrate a second example in which an electrode sheet according to an embodiment of the present invention is applied to a touch input device.

도6a 내지 도6h는 터치 입력 장치에 본 발명의 실시예에 따른 전극시트가 적용되는 제3예를 예시한다.6A to 6H illustrate a third example in which an electrode sheet according to an embodiment of the present invention is applied to a touch input device.

도7a 내지 도7e는 본 발명의 실시예에 따른 압력 검출을 위한 전극시트에 포함된 압력 전극 패턴을 예시한다.7A to 7E illustrate pressure electrode patterns included in an electrode sheet for pressure detection according to an embodiment of the present invention.

도8a 및 도8b는 본 발명의 실시예에 따른 전극시트가 적용된 터치 입력 장치에서 터치 압력의 크기와 포화 면적 사이의 관계를 나타낸다.8A and 8B illustrate the relationship between the magnitude of touch pressure and the saturation area in the touch input device to which the electrode sheet according to the embodiment of the present invention is applied.

도9a 내지 도9d는 본 발명의 실시예에 따른 전극시트의 단면을 예시한다.9A-9D illustrate a cross section of an electrode sheet according to an embodiment of the invention.

도10a 및 도10b는 터치 입력 장치에 본 발명의 실시예에 따른 전극시트가 적용되는 제4예를 예시한다.10A and 10B illustrate a fourth example in which an electrode sheet according to an embodiment of the present invention is applied to a touch input device.

도11a 및 도11b는 본 발명의 실시예에 따른 전극시트의 부착 방법을 예시한다.11A and 11B illustrate a method of attaching an electrode sheet according to an embodiment of the present invention.

도12a 내지 도12c는 본 발명의 실시예에 따른 전극시트를 터치 센싱 회로에 연결하는 방법을 예시한다.12A to 12C illustrate a method of connecting an electrode sheet to a touch sensing circuit according to an embodiment of the present invention.

도13a 내지 도13d는 본 발명의 실시예에 따른 전극시트가 복수의 채널을 포함하는 구성을 예시한다.13A to 13D illustrate a configuration in which an electrode sheet according to an embodiment of the present invention includes a plurality of channels.

도14a 내지 도14c는 본 발명의 실시예에 따른 압력센서가 터치 입력 장치에 직접 형성되는 예를 예시한다.14A to 14C illustrate an example in which the pressure sensor according to the embodiment of the present invention is directly formed on the touch input device.

도15a 내지 도15c는 본 발명의 실시예에 따른 전극시트에 포함되는 제1전극 및 제2전극의 형태를 예시한다.15A to 15C illustrate the shapes of the first electrode and the second electrode included in the electrode sheet according to the embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings that show, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein may be embodied in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention with respect to one embodiment. In addition, it is to be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the several aspects.

이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 압력 검출을 위한 압력 센서 및 터치 입력 장치를 설명한다. 이하에서는 정전용량 방식의 터치 센서(100)를 예시하나 실시예에 따라 다른 방식으로 터치 위치를 검출하는 기법이 적용될 수 있다.Hereinafter, a pressure sensor and a touch input device for detecting pressure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a capacitive touch sensor 100 is illustrated, but a technique of detecting a touch position in another manner may be applied according to an embodiment.

도1a은 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치에 포함되는 정전 용량 방식의 터치 센서(10) 및 이의 동작을 위한 구성의 개략도이다. 도1a을 참조하면, 터치 센서(10)는 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn) 및 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)을 포함하며, 상기 터치 센서(10)의 동작을 위해 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)에 구동신호를 인가하는 구동부(12), 및 터치 센서(10)의 터치 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 정전용량 변화량에 대한 정보를 포함하는 감지신호를 수신하여 터치 및 터치 위치를 검출하는 감지부(11)를 포함할 수 있다.1A is a schematic diagram of a capacitive touch sensor 10 included in a touch input device according to an embodiment of the present invention, and a configuration for its operation. Referring to FIG. 1A, the touch sensor 10 includes a plurality of driving electrodes TX1 to TXn and a plurality of receiving electrodes RX1 to RXm, and a plurality of driving electrodes for operation of the touch sensor 10. TX1 to TXn) receives a detection signal including a driving unit 12 for applying a driving signal to the touch signal and information on an amount of change in capacitance that changes according to a touch on the touch surface of the touch sensor 10, and determines a touch and a touch position. It may include a detection unit 11 for detecting.

도1a에 도시된 바와 같이, 터치 센서(10)는 복수의 구동 전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신 전극(RX1 내지 RXm)을 포함할 수 있다. 도1a에서는 터치 센서(10)의 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)이 직교 어레이를 구성하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)이 대각선, 동심원 및 3차원 랜덤 배열 등을 비롯한 임의의 수의 차원 및 이의 응용 배열을 갖도록 할 수 있다. 여기서, n 및 m은 양의 정수로서 서로 같거나 다른 값을 가질 수 있으며 실시예에 따라 크기가 달라질 수 있다.As shown in FIG. 1A, the touch sensor 10 may include a plurality of driving electrodes TX1 to TXn and a plurality of receiving electrodes RX1 to RXm. In FIG. 1A, although the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm of the touch sensor 10 form an orthogonal array, the present invention is not limited thereto. The electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may have any number of dimensions and application arrangements thereof, including diagonal, concentric circles, and three-dimensional random arrangements. Here, n and m are positive integers and may have the same or different values, and may vary in size according to embodiments.

도1a에 도시된 바와 같이, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 각각 서로 교차하도록 배열될 수 있다. 구동전극(TX)은 제1축 방향으로 연장된 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)을 포함하고 수신전극(RX)은 제1축 방향과 교차하는 제2축 방향으로 연장된 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1A, the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be arranged to cross each other. The driving electrode TX includes a plurality of driving electrodes TX1 to TXn extending in the first axis direction, and the receiving electrode RX includes a plurality of receiving electrodes extending in the second axis direction crossing the first axis direction. RX1 to RXm).

본 발명의 실시예에 따른 터치 센서(10)에서 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 서로 동일한 층에 형성될 수 있다. 예컨대, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 절연막(미도시)의 동일한 면에 형성될 수 있다. 또한, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 서로 다른 층에 형성될 수 있다. 예컨대, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 하나의 절연막(미도시)의 양면에 각각 형성될 수도 있고, 또는 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)은 제1절연막(미도시)의 일면에 그리고 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 상기 제1절연막과 다른 제2절연막(미도시)의 일면상에 형성될 수 있다.In the touch sensor 10 according to the exemplary embodiment of the present invention, the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be formed on the same layer. For example, the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be formed on the same surface of the insulating film (not shown). In addition, the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be formed on different layers. For example, the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be formed on both surfaces of one insulating film (not shown), or the plurality of driving electrodes TX1 to TXn may be formed. One surface of one insulating film (not shown) and a plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be formed on one surface of a second insulating film (not shown) different from the first insulating film.

복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극 (RX1 내지 RXm)은 투명 전도성 물질(예를 들면, 산화주석(SnO2) 및 산화인듐(In2O3) 등으로 이루어지는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 ATO(Antimony Tin Oxide)) 등으로 형성될 수 있다. 하지만, 이는 단지 예시일 뿐이며 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 다른 투명 전도성 물질 또는 불투명 전도성 물질로 형성될 수도 있다. 예컨대, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 은잉크(silver ink), 구리(copper), 은나노(nano silver) 및 탄소 나노튜브(CNT: Carbon Nanotube) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)는 메탈 메쉬(metal mesh)로 구현될 수 있다.The plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be formed of a transparent conductive material (for example, indium tin oxide (ITO) or ATO made of tin oxide (SnO 2) and indium oxide (In 2 O 3)). (Antimony Tin Oxide)) and the like. However, this is only an example and the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be formed of another transparent conductive material or an opaque conductive material. For example, the driving electrode TX and the receiving electrode RX may include at least one of silver ink, copper, silver silver, and carbon nanotubes (CNT). Can be. In addition, the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be implemented with a metal mesh.

본 발명의 실시예에 따른 구동부(120)는 구동신호를 구동전극(TX1 내지 TXn)에 인가할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 구동신호는 제1구동전극(TX1)부터 제n구동전극(TXn)까지 순차적으로 한번에 하나의 구동전극에 대해서 인가될 수 있다. 이러한 구동신호의 인가는 재차 반복적으로 이루어질 수 있다. 이는 단지 예시일 뿐이며, 실시예에 따라 다수의 구동전극에 구동신호가 동시에 인가될 수도 있다.The driver 120 according to the exemplary embodiment of the present invention may apply a driving signal to the driving electrodes TX1 to TXn. In an embodiment of the present invention, the driving signal may be applied to one driving electrode at a time from the first driving electrode TX1 to the nth driving electrode TXn in sequence. The driving signal may be repeatedly applied again. This is merely an example, and a driving signal may be simultaneously applied to a plurality of driving electrodes in some embodiments.

감지부(11)는 수신전극(RX1 내지 RXm)을 통해 구동신호가 인가된 구동전극(TX1 내지 TXn)과 수신전극(RX1 내지 RXm) 사이에 생성된 정전용량(Cm: 101)에 관한 정보를 포함하는 감지신호를 수신함으로써 터치 여부 및 터치 위치를 검출할 수 있다. 예컨대, 감지신호는 구동전극(TX)에 인가된 구동신호가 구동전극(TX)과 수신전극(RX) 사이에 생성된 정전용량(Cm: 101)에 의해 커플링된 신호일 수 있다. 이와 같이, 제1구동전극(TX1)부터 제n구동전극(TXn)까지 인가된 구동신호를 수신전극(RX1 내지 RXm)을 통해 감지하는 과정은 터치 센서(10)를 스캔(scan)한다고 지칭할 수 있다.The sensing unit 11 provides information about the capacitance Cm 101 generated between the driving electrodes TX1 to TXn to which the driving signal is applied and the receiving electrodes RX1 to RXm through the receiving electrodes RX1 to RXm. By receiving a sensing signal that includes a touch can detect whether the touch position. For example, the sensing signal may be a signal in which the driving signal applied to the driving electrode TX is coupled by the capacitance Cm 101 generated between the driving electrode TX and the receiving electrode RX. As described above, a process of sensing the driving signals applied from the first driving electrode TX1 to the nth driving electrode TXn through the receiving electrodes RX1 to RXm may be referred to as scanning the touch sensor 10. Can be.

예를 들어, 감지부(110)는 각각의 수신전극(RX1 내지 RXm)과 스위치를 통해 연결된 수신기(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 스위치는 해당 수신전극(RX)의 신호를 감지하는 시간구간에 온(on)되어서 수신전극(RX)으로부터 감지신호가 수신기에서 감지될 수 있도록 한다. 수신기는 증폭기(미도시) 및 증폭기의 부(-)입력단과 증폭기의 출력단 사이, 즉 궤환 경로에 결합된 궤환 캐패시터를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 증폭기의 정(+)입력단은 그라운드(ground) 또는 기준 전압에 접속될 수 있다. 또한, 수신기는 궤환 캐패시터와 병렬로 연결되는 리셋 스위치를 더 포함할 수 있다. 리셋 스위치는 수신기에 의해 수행되는 전류에서 전압으로의 변환을 리셋할 수 있다. 증폭기의 부입력단은 해당 수신전극(RX)과 연결되어 정전용량(Cm: 101)에 대한 정보를 포함하는 전류 신호를 수신한 후 적분하여 전압으로 변환할 수 있다. 감지부(11)는 수신기를 통해 적분된 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 ADC(미도시: analog to digital converter)를 더 포함할 수 있다. 추후, 디지털 데이터는 프로세서(미도시)에 입력되어 터치 센서(10)에 대한 터치 정보를 획득하도록 처리될 수 있다. 감지부(11)는 수신기와 더불어, ADC 및 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다.For example, the sensing unit 110 may include a receiver (not shown) connected to each of the receiving electrodes RX1 to RXm through a switch. The switch is turned on in a time interval for detecting the signal of the corresponding receiving electrode RX, so that the detection signal from the receiving electrode RX can be detected at the receiver. The receiver may comprise an amplifier (not shown) and a feedback capacitor coupled between the negative input terminal of the amplifier and the output terminal of the amplifier, i.e., in the feedback path. At this time, the positive input terminal of the amplifier may be connected to ground or a reference voltage. In addition, the receiver may further include a reset switch connected in parallel with the feedback capacitor. The reset switch may reset the conversion from current to voltage performed by the receiver. The negative input terminal of the amplifier may be connected to the corresponding receiving electrode RX to receive a current signal including information on the capacitance Cm 101 and then integrate and convert the current signal into a voltage. The sensor 11 may further include an analog to digital converter (ADC) for converting data integrated through a receiver into digital data. Subsequently, the digital data may be input to a processor (not shown) and processed to obtain touch information about the touch sensor 10. In addition to the receiver, the detector 11 may include an ADC and a processor.

제어부(13)는 구동부(12)와 감지부(11)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 예컨대, 제어부(13)는 구동제어신호를 생성한 후 구동부(12)에 전달하여 구동신호가 소정 시간에 미리 설정된 구동전극(TX)에 인가되도록 할 수 있다. 또한, 제어부(13)는 감지제어신호를 생성한 후 감지부(11)에 전달하여 감지부(11)가 소정 시간에 미리 설정된 수신전극(RX)으로부터 감지신호를 입력받아 미리 설정된 기능을 수행하도록 할 수 있다.The controller 13 may perform a function of controlling the operations of the driver 12 and the detector 11. For example, the controller 13 may generate a driving control signal and transmit the driving control signal to the driving unit 12 so that the driving signal is applied to the predetermined driving electrode TX at a predetermined time. In addition, the control unit 13 generates a detection control signal and transmits the detection control signal to the detection unit 11 so that the detection unit 11 receives a detection signal from a predetermined reception electrode RX at a predetermined time to perform a preset function. can do.

이상에서 살펴본 바와 같이, 구동전극(TX)과 수신전극(RX)의 교차 지점마다 소정 값의 정전용량(C)이 생성되며, 손가락과 같은 객체가 터치 센서(10)에 근접하는 경우 이러한 정전용량의 값이 변경될 수 있다. 도1a에서 상기 정전용량은 상호 정전용량(Cm)을 나타낼 수 있다. 이러한 전기적 특성을 감지부(11)에서 감지하여 터치 센서(10)에 대한 터치 여부 및/또는 터치 위치를 감지할 수 있다. 예컨대, 제1축과 제2축으로 이루어진 2차원 평면으로 이루어진 터치 센서 패널(100)의 표면에 대한 터치의 여부 및/또는 그 위치를 감지할 수 있다.As described above, a capacitance C having a predetermined value is generated at each intersection point of the driving electrode TX and the receiving electrode RX, and the capacitance when an object such as a finger approaches the touch sensor 10. The value of can be changed. In FIG. 1A, the capacitance may represent mutual capacitance Cm. The electrical characteristics may be detected by the sensing unit 11 to detect whether the touch sensor 10 is touched and / or the touch position. For example, it is possible to detect whether and / or a position of the touch on the surface of the touch sensor panel 100 formed of a two-dimensional plane formed of a first axis and a second axis.

보다 구체적으로, 터치 센서(10)에 대한 터치가 일어날 때 구동신호가 인가된 구동전극(TX)을 검출함으로써 터치의 제2축 방향의 위치를 검출할 수 있다. 이와 마찬가지로, 터치 센서(10)에 대한 터치시 수신전극(RX)을 통해 수신된 수신신호로부터 정전용량 변화를 검출함으로써 터치의 제1축 방향의 위치를 검출할 수 있다.More specifically, when the touch on the touch sensor 10 occurs, the position of the touch in the second axis direction may be detected by detecting the driving electrode TX to which the driving signal is applied. Similarly, the position of the touch in the first axis direction can be detected by detecting a change in capacitance from the received signal received through the receiving electrode RX when the touch sensor 10 is touched.

이상에서 터치 센서(10)로서 상호 정전용량 방식의 터치 센서(10)가 상세하게 설명되었으나, 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)에서 터치 여부 및 터치 위치를 검출하기 위한 터치 센서(10)는 전술한 방법 이외의 자기 정전용량 방식, 표면 정전용량 방식, 프로젝티드(projected) 정전용량 방식, 저항막 방식, 표면 탄성파 방식(SAW: surface acoustic wave), 적외선(infrared) 방식, 광학적 이미징 방식(optical imaging), 분산 신호 방식(dispersive signal technology) 및 음성 펄스 인식(acoustic pulse recognition) 방식 등 임의의 터치 센싱 방식을 이용하여 구현될 수 있다.Although the mutual capacitive touch sensor 10 has been described in detail as the touch sensor 10, the touch sensor for detecting whether a touch is present and the touch position in the touch input device 1000 according to an embodiment of the present invention ( 10) is a magnetic capacitive method, surface capacitance method, projected capacitive method, resistive film method, surface acoustic wave (SAW), infrared method, optical imaging in addition to the above-described method It may be implemented using any touch sensing scheme, such as optical imaging, distributed signal technology and acoustic pulse recognition.

이하에서 터치 여부 및/또는 터치 위치를 검출하기 위한 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)에 해당하는 구성은 터치 센서(touch sensor)로 지칭될 수 있다.Hereinafter, a configuration corresponding to the driving electrode TX and the receiving electrode RX for detecting whether a touch and / or a touch position may be referred to as a touch sensor.

도1a에서 구동부(12) 및 감지부(11)는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서(10)에 대한 터치 여부 및/또는 터치 위치를 검출할 수 있는 터치 센서 제어기를 구성할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 제어기는 제어부(13)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 제어기는 터치 센서(10)를 포함하는 터치 입력 장치(1000)에서 터치 센싱 회로인 터치 센싱 IC(touch sensing Integrated Circuit: 미도시) 상에 집적되어 구현될 수 있다. 터치 센서(100에 포함된 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 예컨대 전도성 트레이스(conductive trace) 및/또는 회로 기판상에 인쇄된 전도성 패턴(conductive pattern)등을 통해서 터치 센싱 IC에 포함된 구동부(12) 및 감지부(11)에 연결될 수 있다. 터치 센싱 IC는 전도성 패턴이 인쇄된 회로 기판 상에 위치할 수 있다. 실시예에 따라 터치 센싱 IC는 터치 입력 장치(1000)의 작동을 위한 메인보드 상에 실장되어 있을 수 있다.In FIG. 1A, the driving unit 12 and the sensing unit 11 may configure a touch sensor controller capable of detecting whether the touch sensor 10 is touched and / or the touch position of the touch sensor 10 according to an exemplary embodiment of the present invention. The touch sensor controller according to the embodiment of the present invention may further include a controller 13. The touch sensor controller according to the exemplary embodiment of the present invention may be integrated and implemented on a touch sensing integrated circuit (not shown), which is a touch sensing circuit, in the touch input device 1000 including the touch sensor 10. . The driving electrode TX and the receiving electrode RX included in the touch sensor 100 may be included in the touch sensing IC through, for example, a conductive trace and / or a conductive pattern printed on a circuit board. The touch sensing IC may be positioned on a circuit board on which a conductive pattern is printed. According to an exemplary embodiment, the touch sensing IC may operate the touch input device 1000. It may be mounted on the motherboard for.

위에서는 구동 전극(TX)과 수신 전극(RX) 사이의 상호 정전용량 변화량에 기초하여, 터치 위치를 감지하는 터치 센서(10)의 동작 방식에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 도1b와 같이, 자기 정전용량(self capacitance)의 변화량에 기초하여 터치 위치를 감지하는 것도 가능하다.In the above, the operation method of the touch sensor 10 that detects the touch position has been described based on the mutual capacitance change amount between the driving electrode TX and the receiving electrode RX, but the present invention is not limited thereto. That is, as shown in FIG. 1B, the touch position may be sensed based on the amount of change in self capacitance.

도1b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 입력 장치에 포함되는 또 다른 정전용량 방식의 터치 센서(10) 및 이의 동작을 설명하기 위한 개략도이다. 도1b에 도시된 터치 센서(10)에는 복수의 단일 전극(30)이 구비된다. 복수의 단일 전극(30)은 도1b에 도시된 바와 같이, 일정한 간격을 두고 격자 모양으로 배치될 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.FIG. 1B is a schematic diagram illustrating another capacitive touch sensor 10 included in a touch input device according to another embodiment of the present invention, and an operation thereof. The touch sensor 10 illustrated in FIG. 1B includes a plurality of single electrodes 30. As illustrated in FIG. 1B, the plurality of single electrodes 30 may be arranged in a lattice shape at regular intervals, but is not limited thereto.

제어부(13)에 의해 생성된 구동제어신호는 구동부(12)에 전달되고, 구동부(12)는 구동제어신호에 기초하여, 소정 시간에 미리 설정된 터치 전극(30)에 구동신호를 인가한다. 또한, 제어부(13)에 의해 생성된 감지제어신호는 감지부(11)에 전달되고, 감지부(11)는 감지제어신호에 기초하여, 소정 시간에 미리 설정된 단일 전극(30)으로부터 감지신호를 입력받는다. 이때, 감지신호는 단일 전극(30)에 형성된 자기 정전용량 변화량에 대한 신호일 수 있다.The driving control signal generated by the control unit 13 is transmitted to the driving unit 12, and the driving unit 12 applies the driving signal to the preset touch electrode 30 at a predetermined time based on the driving control signal. In addition, the sensing control signal generated by the controller 13 is transmitted to the sensing unit 11, and the sensing unit 11 receives the sensing signal from the single electrode 30 preset at a predetermined time based on the sensing control signal. Receive input. In this case, the detection signal may be a signal for the amount of change in the magnetic capacitance formed in the single electrode 30.

이때, 감지부(11)가 감지한 감지신호에 의하여, 터치 센서(10)에 대한 터치 여부 및/또는 터치 위치가 검출된다. 예컨대, 단일 전극(30)의 좌표를 미리 알고 있기 때문에, 터치 센서(10)의 표면에 대한 객체의 터치의 여부 및/또는 그 위치를 감지할 수 있게 된다.At this time, whether the touch on the touch sensor 10 and / or the touch position is detected by the sensing signal detected by the sensing unit 11. For example, since the coordinates of the single electrode 30 are known in advance, it is possible to detect whether the object touches the surface of the touch sensor 10 and / or its position.

이상에서는, 편의상 구동부(12)와 감지부(11)가 별개의 블록으로 나뉘어 동작하는 것으로 설명되었지만, 단일 전극(30)에 구동신호를 인가하고, 단일 전극(30)으로부터 감지신호를 입력받는 동작을 하나의 구동 및 감지부에서 수행하는 것도 가능하다.In the above description, for convenience, the driving unit 12 and the sensing unit 11 have been described as being divided into separate blocks, but the driving signal is applied to the single electrode 30 and the sensing signal is input from the single electrode 30. It is also possible to perform in one driving and sensing unit.

이하에서는 터치 입력 장치(1000)에 포함된 디스플레이 모듈(200)에 대하여 살펴본다.Hereinafter, the display module 200 included in the touch input device 1000 will be described.

본 발명의 실시예에 따른 압력 센서가 적용될 수 있는 터치 입력 장치(1000)에서 터치 위치를 검출하기 위한 터치 센서(10)는 디스플레이 모듈(200) 외부 또는 내부에 위치할 수 있다.In the touch input device 1000 to which the pressure sensor according to the embodiment of the present invention is applied, the touch sensor 10 for detecting a touch position may be located outside or inside the display module 200.

본 발명의 실시예에 따른 압력 센서가 적용될 수 있는 터치 입력 장치(1000)의 디스플레이 모듈(200)은 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Diode: OLED) 등에 포함된 디스플레이 패널일 수 있다. 이에 따라, 사용자는 디스플레이 패널에 표시된 화면을 시각적으로 확인하면서 터치 표면에 터치를 수행하여 입력 행위를 수행할 수 있다. 이때, 디스플레이 모듈(200)은 터치 입력 장치(1000)의 작동을 위한 메인보드(main board) 상의 중앙 처리 유닛인 CPU(central processing unit) 또는 AP(application processor) 등으로부터 입력을 받아 디스플레이 패널에 원하는 내용을 디스플레이 하도록 하는 제어회로를 포함할 수 있다. 이러한 제어회로는 도11a 내지 13d에서 제2인쇄 회로 기판(210: 이하 제2PCB로 지칭)에 실장될 수 있다. 이때, 디스플레이 패널(200)의 작동을 위한 제어회로는 디스플레이 패널 제어 IC, 그래픽 제어 IC(graphic controller IC) 및 기타 디스플레이 패널(200) 작동에 필요한 회로를 포함할 수 있다.The display module 200 of the touch input device 1000 to which the pressure sensor according to the embodiment of the present invention is applied may be a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), or an organic light emitting display (Organic). Light Emitting Diode (OLED) or the like may be a display panel. Accordingly, the user may perform an input operation by performing a touch on the touch surface while visually confirming the screen displayed on the display panel. In this case, the display module 200 receives an input from a central processing unit (CPU) or an application processor (AP), which is a central processing unit on a main board for the operation of the touch input device 1000, and desires a display panel. It may include a control circuit for displaying the content. Such a control circuit may be mounted on the second printed circuit board 210 (hereinafter referred to as second PCB) in FIGS. 11A to 13D. In this case, the control circuit for operating the display panel 200 may include a display panel control IC, a graphic controller IC, and other circuits necessary for operating the display panel 200.

도2a 및 도2b는 본 발명의 실시예에 따른 압력 센서가 적용될 수 있는 터치 입력 장치에서 디스플레이 모듈의 구성을 예시하는 개념도이다. 도2a 및 도2b에서는 디스플레이 모듈(200) 내에 포함된 디스플레이 패널(200A)로서 LCD 패널 또는 OLED 패널이 도시되나, 이는 예시일 뿐이며 임의의 디스플레이 패널이 터치 입력 장치(1000)에 적용될 수 있다.2A and 2B are conceptual views illustrating a configuration of a display module in a touch input device to which a pressure sensor according to an embodiment of the present invention can be applied. 2A and 2B, an LCD panel or an OLED panel is shown as the display panel 200A included in the display module 200, but this is only an example and any display panel may be applied to the touch input device 1000.

먼저, 도2a를 참조하여, LCD 패널을 이용하는 디스플레이 패널(200A)의 구성을 설명하기로 한다.First, referring to FIG. 2A, a configuration of a display panel 200A using an LCD panel will be described.

본원 명세서에서 도면부호 200A는 디스플레이 모듈(200)에 포함된 디스플레이 패널을 지칭할 수 있다. 도2a에 도시된 바와 같이, LCD 패널(200A)은 액정 셀(liquid crystal cell)을 포함하는 액정 층(250), 액정 층(250)의 양단에 전극을 포함하는 제1기판층(261)과 제2기판층(262), 그리고 상기 액정 층(250)과 대향하는 방향으로서 상기 제1기판층(261)의 일면에 제1편광층(271) 및 상기 제2기판층(262)의 일면에 제2편광층(272)을 포함할 수 있다. 이때, 제1기판층(261)은 컬러필터 글라스(color filter glass)일 수 있고, 제2기판층(262)은 TFT 글라스(TFT glass)일 수 있다. 또한, 실시예에 따라 제1기판층(261) 및 제2기판층(262) 중 적어도 하나는 플라스틱과 같은 벤딩(bending) 가능한 물질로 형성될 수 있다. 도2a에서 제2기판층(262)은, 데이터 라인(data line), 게이트 라인(gate line), TFT, 공통 전극(Vcom: common electrode) 및 픽셀 전극(pixel electrode) 등을 포함하는 다양한 층으로 이루어질 수 있다. 이들 전기적 구성요소들은, 제어된 전기장을 생성하여 액정층(250)에 위치한 액정들을 배향시키도록 작동할 수 있다. Reference numeral 200A in the present specification may refer to a display panel included in the display module 200. As shown in FIG. 2A, the LCD panel 200A includes a liquid crystal layer 250 including a liquid crystal cell and a first substrate layer 261 including electrodes at both ends of the liquid crystal layer 250. On one surface of the first polarizing layer 271 and the second substrate layer 262 on one surface of the first substrate layer 261 in a direction facing the second substrate layer 262 and the liquid crystal layer 250. The second polarizing layer 272 may be included. In this case, the first substrate layer 261 may be a color filter glass, and the second substrate layer 262 may be a TFT glass. In some embodiments, at least one of the first substrate layer 261 and the second substrate layer 262 may be formed of a bendable material such as plastic. In FIG. 2A, the second substrate layer 262 is formed of various layers including a data line, a gate line, a TFT, a common electrode (Vcom), a pixel electrode, and the like. Can be done. These electrical components can operate to produce a controlled electric field to orient the liquid crystals located in the liquid crystal layer 250.

다음으로, 도3d 내지 도3f를 참조하여, OLED 패널을 이용하는 디스플레이 패널(200A)의 구성을 설명하기로 한다. Next, the configuration of the display panel 200A using the OLED panel will be described with reference to FIGS. 3D to 3F.

도3d 내지 도3f에 도시된 바와 같이, OLED 패널은 OLED(Organic Light-Emitting Diode)를 포함하는 유기물층(280), 유기물층(280)의 양단에 전극을 포함하는 제1기판층(281)과 제2기판층(283), 그리고 상기 액정층(280)과 대향하는 방향으로서 상기 제1기판층(281)의 일면에 제1편광층(282)을 포함할 수 있다. 이때, 제1기판층(281)은 인캡 글라스(Encapsulation glass)일 수 있고, 제2기판층(283)은 TFT 글라스(TFT glass)일 수 있다. 또한, 실시예에 따라 제1기판층(281) 및 제2기판층(283) 중 적어도 하나는 플라스틱과 같은 벤딩(bending) 가능한 물질로 형성될 수 있다. 도3d 내지 도3f에 도시된 OLED 패널의 경우, 게이트 라인, 데이터 라인, 제1전원라인(ELVDD), 제2전원라인(ELVSS) 등의 디스플레이 패널(200A)의 구동에 사용되는 전극을 포함할 수 있다. OLED(Organic Light-Emitting Diode) 패널은 형광 또는 인광 유기물 박막에 전류를 흘리면 전자와 정공이 유기물층에서 결합하면서 빛이 발생하는 원리를 이용한 자체 발광형 디스플레이 패널로서, 발광층을 구성하는 유기물질이 빛의 색깔을 결정한다. As shown in FIGS. 3D to 3F, the OLED panel includes an organic material layer 280 including an organic light-emitting diode (OLED), a first substrate layer 281 including electrodes on both ends of the organic material layer 280, and a second substrate. The first polarizing layer 282 may be included on one surface of the first substrate layer 281 in the direction opposite to the second substrate layer 283 and the liquid crystal layer 280. In this case, the first substrate layer 281 may be encapsulation glass, and the second substrate layer 283 may be TFT glass. In some embodiments, at least one of the first substrate layer 281 and the second substrate layer 283 may be formed of a bendable material such as plastic. In the OLED panel illustrated in FIGS. 3D to 3F, an electrode used to drive the display panel 200A, such as a gate line, a data line, a first power line ELVDD, and a second power line ELVSS, may be included. Can be. OLED (Organic Light-Emitting Diode) panel is a self-luminous display panel using the principle that light is generated when electrons and holes combine in the organic material layer when electric current flows through the fluorescent or phosphorescent organic thin film. Determine the color

구체적으로, OLED는 유리나 플라스틱 위에 유기물을 도포해 전기를 흘리면, 유기물이 광을 발산하는 원리를 이용한다. 즉, 유기물의 양극과 음극에 각각 정공과 전자를 주입하여 발광층에 재결합시키면 에너지가 높은 상태인 여기자(excitation)를 형성하고, 여기자가 에너지가 낮은 상태로 떨어지면서 에너지가 방출되어 특정한 파장의 빛이 생성되는 원리를 이용하는 것이다. 이때, 발광층의 유기물에 따라 빛의 색깔이 달라진다.Specifically, OLED uses a principle that the organic material emits light when the organic material is applied to glass or plastic to flow electricity. In other words, when holes and electrons are injected into the anode and cathode of the organic material and recombined in the light emitting layer, excitons are formed in a high energy state, and energy is emitted as the excitons fall to a low energy state to emit light having a specific wavelength. Is to use the generated principle. At this time, the color of light varies according to the organic material of the light emitting layer.

OLED는 픽셀 매트릭스를 구성하고 있는 픽셀의 동작특성에 따라 라인 구동 방식의 PM-OLED(Passive-matrix Organic Light-Emitting Diode)와 개별 구동 방식의 AM-OLED(Active-matrix Organic Light-Emitting Diode)가 존재한다. 양자 모두 백라이트를 필요로 하지 않기 때문에 디스플레이 모듈을 매우 얇게 구현할 수 있고, 각도에 따라 명암비가 일정하고, 온도에 따른 색 재현성이 좋다는 장점을 갖는다. 또한, 미구동 픽셀은 전력을 소모하지 않는다는 점에서 매우 경제적이다.OLED is composed of line-driven passive-matrix organic light-emitting diode (PM-OLED) and individual-driven active-matrix organic light-emitting diode (AM-OLED) depending on the operating characteristics of the pixels constituting the pixel matrix. exist. Since both require no backlight, the display module can be made very thin, the contrast ratio is constant according to the angle, and color reproducibility with temperature is good. In addition, undriven pixels are very economical in that they do not consume power.

동작 면에서 PM-OLED는 높은 전류로 스캐닝 시간(scanning time) 동안만 발광을 하고, AM-OLED는 낮은 전류로 프레임 시간(frame time)동안 계속 발광 상태를 유지한다. 따라서, AM-OLED는 PM-OLED에 비해서 해상도가 좋고, 대면적 디스플레이 패널 구동이 유리하며, 전력 소모가 적다는 장점이 있다. 또한, 박막 트랜지스터(TFT)를 내장하여 각 소자를 개별적으로 제어할 수 있기 때문에 정교한 화면을 구현하기 쉽다.In operation, the PM-OLED emits light only during a scanning time at a high current, and the AM-OLED maintains light emission during a frame time at a low current. Therefore, the AM-OLED has the advantages of better resolution, greater area display panel driving, and lower power consumption than PM-OLED. In addition, each device can be individually controlled by embedding a thin film transistor (TFT), so it is easy to realize a sophisticated screen.

당해 기술분야의 당업자에게는, LCD 패널 또는 OLED 패널이 디스플레이 기능을 수행하기 위해 다른 구성을 더 포함할 수 있으며 변형이 가능함이 자명할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that the LCD panel or OLED panel may further include other configurations and may be modified to perform display functions.

이때, 터치 입력 장치(1000)에 대한 터치 표면은 디스플레이 모듈(200)의 외면으로서 도2a 및 도2b에서 상부면 또는 하부면이 될 수 있다. 도2a 및 도2b에서, 터치 표면이 될 수 있는 디스플레이 모듈(200)의 상부면은 유리와 같은 커버층(미도시)으로 덮여있을 수 있다.In this case, the touch surface of the touch input device 1000 may be an upper surface or a lower surface of FIGS. 2A and 2B as an outer surface of the display module 200. 2A and 2B, the top surface of the display module 200, which may be a touch surface, may be covered with a cover layer (not shown) such as glass.

이상에서는 터치 입력 장치(1000)에 포함되는 디스플레이 모듈(200)에 대해서 살펴보았다. 이하에서는 터치 입력 장치(1000)에 본 발명의 실시예에 따른 압력 센서를 적용하여 터치 압력을 검출하는 경우에 대해서 예를 들어 상세하게 살펴본다.In the above, the display module 200 included in the touch input device 1000 has been described. Hereinafter, a case in which the touch pressure is detected by applying the pressure sensor according to the embodiment of the present invention to the touch input device 1000 will be described in detail.

본 발명에 따른 압력 센서는 전극시트의 형태로 구성되어, 디스플레이 모듈(200) 및 기판(300)을 포함하는 터치 입력 장치(1000)에 부착될 수 있다. 본 발명에 따른 터치 입력 장치(1000)의 디스플레이 모듈(200)은 디스플레이 패널(200A) 및 디스플레이 패널(200A)를 구동하기 위한 디스플레이 구동 전극을 포함할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이 구동 전극 이외에 디스플레이 패널(200A)이 LCD 패널인 경우, 디스플레이 모듈(200)은 LCD패널 및 백라이트 유닛(200B: backlight unit)을 포함하여 구성될 수 있고, LCD패널의 작동을 위한 디스플레이 패널 제어 IC, 그래픽 제어 IC 및 기타 회로를 더 포함할 수 있다.The pressure sensor according to the present invention may be configured in the form of an electrode sheet and may be attached to the touch input device 1000 including the display module 200 and the substrate 300. The display module 200 of the touch input device 1000 according to the present invention may include a display panel 200A and a display driving electrode for driving the display panel 200A. Specifically, when the display panel 200A is an LCD panel in addition to the display driving electrode, the display module 200 may include an LCD panel and a backlight unit 200B, and a display for operating the LCD panel. The panel control IC, the graphic control IC, and other circuits may be further included.

도3a는 본 발명의 실시예에 따른 압력 전극을 포함하는 전극시트 형태의 예시적인 압력 센서의 단면도이다. 예컨대, 전극시트(440)는 제1절연층(470)과 제2절연층(471) 사이에 전극층(450, 460)을 포함할 수 있다. 전극층(450, 460)은 제1전극(450) 및/또는 제2전극(460)을 포함할 수 있다. 이때, 제1절연층(470)과 제2절연층(471)은 폴리이미드(polyimide)와 같은 절연 물질일 수 있다. 제1전극(450)과 제2전극(460)은 구리(copper)와 같은 물질을 포함할 수 있다. 전극시트(440)의 제조 공정에 따라 전극층(450, 460)과 제2절연층(471) 사이는 OCA(Optically Clear adhesive)와 같은 접착제(미도시)로 접착될 수 있다. 또한, 실시예에 따라 압력 전극(450, 460)은, 제1절연층(470) 위에 압력 전극 패턴에 상응하는 관통 구멍을 갖는 마스크(mask)를 위치시킨 후 전도성 스프레이(spray)를 분사함으로써 형성될 수 있다.3A is a cross-sectional view of an exemplary pressure sensor in the form of an electrode sheet including a pressure electrode in accordance with an embodiment of the present invention. For example, the electrode sheet 440 may include electrode layers 450 and 460 between the first insulating layer 470 and the second insulating layer 471. The electrode layers 450 and 460 may include a first electrode 450 and / or a second electrode 460. In this case, the first insulating layer 470 and the second insulating layer 471 may be an insulating material such as polyimide. The first electrode 450 and the second electrode 460 may include a material such as copper. According to the manufacturing process of the electrode sheet 440, the electrode layers 450 and 460 and the second insulating layer 471 may be adhered with an adhesive (not shown) such as an optically clear adhesive (OCA). In some embodiments, the pressure electrodes 450 and 460 are formed by disposing a mask having a through hole corresponding to the pressure electrode pattern on the first insulating layer 470 and then spraying a conductive spray. Can be.

도4a 내지 도4f는 터치 입력 장치에 본 발명의 실시예에 따른 전극시트 형태의 압력 센서가 적용되는 제1예를 예시한다.4A to 4F illustrate a first example in which a pressure sensor in the form of an electrode sheet according to an embodiment of the present invention is applied to a touch input device.

본 발명의 제1예에 따른 터치 입력 장치(1000)에서 터치 위치를 검출하기 위한 터치 센서가 형성된 커버층(100)과 디스플레이 모듈(200) 사이가 OCA(Optically Clear Adhesive)와 같은 접착제로 라미네이션되어 있을 수 있다. 이에 따라 터치 센서의 터치 표면을 통해 확인할 수 있는 디스플레이 모듈(200)의 디스플레이 색상 선명도, 시인성 및 빛 투과성이 향상될 수 있다.In the touch input device 1000 according to the first embodiment of the present invention, the cover layer 100 on which the touch sensor for detecting a touch position is formed and the display module 200 are laminated with an adhesive such as an optically clear adhesive (OCA). There may be. Accordingly, display color clarity, visibility, and light transmittance of the display module 200 which can be checked through the touch surface of the touch sensor may be improved.

도4a 내지 도4f를 참조한 설명에서, 본 발명의 제1예에 따른 터치 입력 장치(1000)로서 터치 센서가 형성된 커버층(100)이 디스플레이 모듈(200) 상에 접착제로 라미네이션되어 부착된 것을 예시하나, 본 발명의 제1예에 따른 터치 입력 장치(1000)는 터치 센서가 도2a 및 도2b 등에 도시된 디스플레이 모듈(200) 내부에 배치되는 경우도 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 도4a 및 도4b에서 터치 센서가 형성된 커버층(100)이 디스플레이 모듈(200)을 덮는 것이 도시되나, 터치 센서는 디스플레이 모듈(200) 내부에 위치하고 디스플레이 모듈(200)이 유리와 같은 커버층으로 덮인 터치 입력 장치(1000)가 본 발명의 제1예로 이용될 수 있다. 4A to 4F, the touch input device 1000 according to the first embodiment of the present invention illustrates that the cover layer 100 on which the touch sensor is formed is attached to the display module 200 by lamination with an adhesive. However, the touch input device 1000 according to the first example of the present invention may also include a case in which the touch sensor is disposed inside the display module 200 illustrated in FIGS. 2A and 2B. More specifically, in FIGS. 4A and 4B, the cover layer 100 having the touch sensor formed thereon covers the display module 200, but the touch sensor is positioned inside the display module 200 and the display module 200 is formed of glass. The touch input device 1000 covered with the same cover layer may be used as the first example of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 전극시트 형태의 압력 센서가 적용될 수 있는 터치 입력 장치(1000)는 셀폰(cell phone), PDA(Personal Data Assistant), 스마트폰(smartphone), 태블랫 PC(tablet Personal Computer), MP3 플레이어, 노트북(notebook) 등과 같은 터치 스크린을 포함하는 전자 장치를 포함할 수 있다.Touch input device 1000 to which the pressure sensor in the form of an electrode sheet according to an embodiment of the present invention can be applied is a cell phone (PDA), a personal data assistant (PDA), a smartphone, a tablet PC ), An electronic device including a touch screen such as an MP3 player, a notebook, and the like.

본 발명의 실시예에 따른 전극시트 형태의 압력 센서가 적용될 수 있는 터치 입력 장치(1000)에서 기판(300)은, 예컨대 터치 입력 장치(1000)의 최외곽 기구인 하우징(320)과 함께 터치 입력 장치(1000)의 작동을 위한 회로기판 및/또는 배터리가 위치할 수 있는 실장공간 (310) 등을 감싸는 기능을 수행할 수 있다. 이때, 터치 입력 장치(1000)의 작동을 위한 회로기판에는 메인보드(main board)로서 중앙 처리 유닛인 CPU(central processing unit) 또는 AP(application processor) 등이 실장되어 있을 수 있다. 기판(300)을 통해 디스플레이 모듈(200)과 터치 입력 장치(1000)의 작동을 위한 회로기판 및/또는 배터리가 분리되고, 디스플레이 모듈(200)에서 발생하는 전기적 노이즈가 차단될 수 있다.In the touch input device 1000 to which a pressure sensor in the form of an electrode sheet according to an embodiment of the present invention may be applied, the substrate 300 may be touch input together with, for example, the housing 320 which is the outermost mechanism of the touch input device 1000. A circuit board and / or a battery for operating the apparatus 1000 may perform a function of wrapping a mounting space 310 in which the battery may be placed. In this case, a circuit board for operating the touch input device 1000 may be mounted with a central processing unit (CPU) or an application processor (AP) as a main board. A circuit board and / or a battery for operating the display module 200 and the touch input device 1000 may be separated through the substrate 300, and electrical noise generated in the display module 200 may be blocked.

터치 입력 장치(1000)에서 터치 센서 또는 전면 커버층이 디스플레이 모듈(200), 기판(300), 및 실장공간(310)보다 넓게 형성될 수 있으며, 이에 따라 하우징(320)이 터치 센서 패널(100)과 함께 디스플레이 모듈(200), 기판(300) 및 회로기판을 감싸도록, 하우징(320)이 형성될 수 있다.In the touch input device 1000, the touch sensor or the front cover layer may be formed to be wider than the display module 200, the substrate 300, and the mounting space 310, so that the housing 320 may be touch sensor panel 100. The housing 320 may be formed to surround the display module 200, the substrate 300, and the circuit board.

본 발명의 제1예에 따른 터치 입력 장치(1000)는 터치 센서를 통해 터치 위치를 검출하고, 디스플레이 모듈(200)과 기판(300) 사이에 전극시트(440)를 배치하여 터치 압력을 검출할 수 있다. 이때, 터치 센서는 디스플레이 모듈(200)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다.The touch input device 1000 according to the first example of the present invention detects a touch position through a touch sensor, and arranges an electrode sheet 440 between the display module 200 and the substrate 300 to detect touch pressure. Can be. In this case, the touch sensor may be located inside or outside the display module 200.

이하에서 전극시트(440)를 포함하는 압력 검출을 위한 구성을 총괄하여 압력 검출 모듈(400)로 지칭한다. 예컨대, 제1예에서 압력 검출 모듈(400)은 전극시트(440) 및/또는 스페이서층(420)을 포함할 수 있다. Hereinafter, a configuration for pressure detection including the electrode sheet 440 will be collectively referred to as a pressure detection module 400. For example, in the first example, the pressure detection module 400 may include an electrode sheet 440 and / or a spacer layer 420.

전술한 바와 같이, 압력 검출 모듈(400)은 예컨대, 에어갭(airgap)으로 이루어진 스페이서층(420)을 포함하여 구성되며, 이에 대해서는 도4b 내지 도4f를 참조하여 상세하게 살펴본다. 스페이서층(420)은 실시예에 따라 충격흡수물질로 이루어질 수 있다. 스페이서층(420)은 실시예에 따라 유전 물질(dielectric material)로 채워질 수 있다.As described above, the pressure detection module 400 includes, for example, a spacer layer 420 formed of an air gap, which will be described in detail with reference to FIGS. 4B to 4F. The spacer layer 420 may be made of an impact absorbing material according to an embodiment. The spacer layer 420 may be filled with a dielectric material in some embodiments.

도4b는 본 발명의 제1예에 따른 터치 입력 장치(1000)의 사시도이다. 도4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1예에서 전극시트(440)는 터치 입력 장치(1000)에서 디스플레이 모듈(200)과 기판(300) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 터치 입력 장치(1000)는 전극시트(440)를 배치하기 위해서 터치 입력 장치(100)의 디스플레이 모듈(200)과 기판(300) 사이를 이격시키는 스페이서층을 포함할 수 있다.4B is a perspective view of the touch input device 1000 according to the first example of the present invention. As shown in FIG. 4B, in the first example of the present invention, the electrode sheet 440 may be disposed between the display module 200 and the substrate 300 in the touch input device 1000. In this case, the touch input device 1000 may include a spacer layer spaced apart from the display module 200 of the touch input device 100 and the substrate 300 to arrange the electrode sheet 440.

이하에서, 터치 센서에 포함된 전극과 구분이 명확하도록, 압력 센서에 포함되어 압력을 검출하기 위한 전극(450 및 460)을 압력 전극(450 및 460)으로 지칭한다. 이때, 압력 전극(450 및 460)은 디스플레이 패널의 전면이 아닌 후면에 포함되므로 투명 물질뿐 아니라 불투명 물질로 구성되는 것도 가능하다.Hereinafter, the electrodes 450 and 460 included in the pressure sensor for detecting pressure are referred to as pressure electrodes 450 and 460 so as to be clearly distinguished from the electrodes included in the touch sensor. In this case, since the pressure electrodes 450 and 460 are included in the rear of the display panel instead of the front, the pressure electrodes 450 and 460 may be made of an opaque material as well as a transparent material.

이때, 전극시트(440)가 배치되는 스페이서층(420)을 유지하기 위해서 기판(300) 상부의 테두리를 따라 소정 높이를 갖는 프레임(330)이 형성될 수 있다. 이 때, 프레임(330)은 접착 테이프(미도시)로 커버층(100)에 접착될 수 있다. 도4b에서 프레임(330)은 기판(300)의 모든 테두리(예컨대, 4각형의 4면)에 형성된 것이 도시되나, 프레임(330)은 기판(300)의 테두리 중 적어도 일부(예컨대, 4각형의 3면)에만 형성될 수도 있다. 실시예에 따라, 프레임(330)은 기판(300)의 상부면에 기판(300)과 일체형으로 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 프레임(330)은 탄성이 없는 물질로 구성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 커버층(100)을 통하여 디스플레이 모듈(200)에 압력이 인가되는 경우 커버층(100)과 함께 디스플레이 모듈(200)이 휘어질 수 있으므로 프레임(330)이 압력에 따라 형체의 변형이 없더라도 터치 압력의 크기를 검출할 수 있다.In this case, in order to maintain the spacer layer 420 on which the electrode sheet 440 is disposed, a frame 330 having a predetermined height may be formed along the edge of the upper portion of the substrate 300. In this case, the frame 330 may be attached to the cover layer 100 with an adhesive tape (not shown). In FIG. 4B, the frame 330 is formed on all edges of the substrate 300 (eg, four sides of a quadrilateral), but the frame 330 is formed of at least a portion of the edges of the substrate 300 (eg, a quadrilateral). Only on three sides). According to an embodiment, the frame 330 may be integrally formed with the substrate 300 on the upper surface of the substrate 300. In an embodiment of the present invention, the frame 330 may be made of a material having no elasticity. In the exemplary embodiment of the present invention, when pressure is applied to the display module 200 through the cover layer 100, the display module 200 may be bent together with the cover layer 100. Even if there is no deformation of the body, the magnitude of the touch pressure can be detected.

도4c는 본 발명의 실시예에 따른 전극시트의 압력 전극을 포함하는 터치 입력 장치의 단면도이다. 도 4c 및 이하의 일부 도면에서 압력 전극(450, 460)이 전극시트(440)와 분리되어 도시되나, 이는 단지 설명의 편의를 위한 것이며 압력 전극(450, 460)은 전극시트(440)에 포함되어 구성될 수 있다. 도4c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 압력 전극(450, 460)을 포함하는 전극시트(440)는 스페이서층(420) 내로서 기판(300)상에 배치될 수 있다.4C is a cross-sectional view of a touch input device including a pressure electrode of an electrode sheet according to an embodiment of the present invention. In FIG. 4C and in some views below, the pressure electrodes 450 and 460 are shown separately from the electrode sheet 440, but this is for convenience only and the pressure electrodes 450 and 460 are included in the electrode sheet 440. Can be configured. As shown in FIG. 4C, the electrode sheet 440 including the pressure electrodes 450 and 460 according to the exemplary embodiment of the present invention may be disposed on the substrate 300 as the spacer layer 420.

압력 검출을 위한 압력 전극은 제1전극(450)과 제2전극(460)을 포함할 수 있다. 이때, 제1전극(450)과 제2전극(460) 중 어느 하나는 구동전극일 수 있고 나머지 하나는 수신전극일 수 있다. 구동전극에 구동신호를 인가하고 수신전극을 통해 감지신호를 획득할 수 있다. 전압이 인가되면, 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이에 상호 정전용량이 생성될 수 있다.The pressure electrode for detecting the pressure may include a first electrode 450 and a second electrode 460. At this time, any one of the first electrode 450 and the second electrode 460 may be a driving electrode and the other may be a receiving electrode. The driving signal may be applied to the driving electrode and the sensing signal may be obtained through the receiving electrode. When a voltage is applied, mutual capacitance may be generated between the first electrode 450 and the second electrode 460.

도4d는 도4c에 도시된 터치 입력 장치(1000)에 압력이 인가된 경우의 단면도이다. 디스플레이 모듈(200)의 하부면은 노이즈 차폐를 위해 그라운드(ground) 전위를 가질 수 있다. 객체(500)를 통해 커버층(100)의 표면에 압력을 인가하는 경우 커버층(100) 및 디스플레이 모듈(200)은 휘어지거나 눌릴 수 있다. 이에 따라 그라운드 전위면과 압력 전극(450, 460) 사이의 거리(d)가 d’로 감소할 수 있다. 이러한 경우, 상기 거리(d)의 감소에 따라 디스플레이 모듈(200)의 하부면으로 프린징 정전용량이 흡수되므로 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이의 상호 정전용량은 감소할 수 있다. 따라서, 수신전극을 통해 획득되는 감지신호에서 상호 정전용량의 감소량을 획득하여 터치 압력의 크기를 산출할 수 있다.4D is a cross-sectional view when pressure is applied to the touch input device 1000 illustrated in FIG. 4C. The lower surface of the display module 200 may have a ground potential for noise shielding. When pressure is applied to the surface of the cover layer 100 through the object 500, the cover layer 100 and the display module 200 may be bent or pressed. Accordingly, the distance d between the ground potential surface and the pressure electrodes 450 and 460 may be reduced to d ′. In this case, the fringing capacitance is absorbed by the lower surface of the display module 200 as the distance d decreases, so that the mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 may decrease. have. Therefore, the magnitude of the touch pressure may be calculated by obtaining a reduction amount of mutual capacitance from the sensing signal obtained through the receiving electrode.

도4d에서는 디스플레이 모듈(200)의 하부면이 그라운드 전위, 즉 기준전위층인 경우에 대하여 설명하였지만, 기준전위층이 디스플레이 모듈(200) 내부에 배치될 수 있다. 이 때, 객체(500)를 통해 커버층(100)의 표면에 압력을 인가하는 경우 커버층(100) 및 디스플레이 모듈(200)은 휘어지거나 눌릴 수 있다. 이에 따라 디스플레이 모듈(200) 내부에 배치된 기준전위층과 압력 전극(450,460) 사이의 거리가 변하고, 이에 따라 수신전극을 통해 획득되는 감지신호에서 정전용량 변화량을 획득하여 터치 압력의 크기를 산출할 수 있다.Although FIG. 4D has described the case where the lower surface of the display module 200 is the ground potential, that is, the reference potential layer, the reference potential layer may be disposed in the display module 200. In this case, when pressure is applied to the surface of the cover layer 100 through the object 500, the cover layer 100 and the display module 200 may be bent or pressed. Accordingly, the distance between the reference potential layer disposed inside the display module 200 and the pressure electrodes 450 and 460 is changed, and thus the magnitude of the touch pressure can be calculated by acquiring a change in capacitance from a sensing signal acquired through the receiving electrode. Can be.

한편, 도 4c와 도 4d에서 제1전극(450)과 제2전극(460)은 구동전극임과 동시에 수신전극일 수 있다. 이 경우, 제1전극(450)과 제2전극(460)으로 구동신호가 인가되면서 제1전극(450)과 제2전극(460)로부터 감지신호가 출력될 수 있다. 제1 전극(450)과 제2 전극(460)으로의 구동신호의 인가와 제1전극(450)과 제2전극(460)로부터의 감지신호의 출력이 동시에 이뤄질 수 있다. 제1전극(450)과 제2전극(460)으로부터 출력되는 감지신호로부터 제1전극(450) 및 제2전극(460)과 디스플레이 모듈(200)의 기준전위층 사이의 자기 정전용량 변화량을 획득하여 터치 압력의 크기를 산출할 수 있다.Meanwhile, in FIGS. 4C and 4D, the first electrode 450 and the second electrode 460 may be driving electrodes and receiving electrodes. In this case, while a driving signal is applied to the first electrode 450 and the second electrode 460, a detection signal may be output from the first electrode 450 and the second electrode 460. The application of the driving signal to the first electrode 450 and the second electrode 460 and the output of the detection signal from the first electrode 450 and the second electrode 460 may be simultaneously performed. The amount of change in magnetic capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 and the reference potential layer of the display module 200 is obtained from the detection signals output from the first electrode 450 and the second electrode 460. The magnitude of the touch pressure can be calculated.

본 발명의 실시예에 따른 전극시트(440)가 적용되는 터치 입력 장치(1000)에서, 디스플레이 모듈(200)은 압력을 인가하는 터치에 따라 휘어지거나 눌릴 수 있다. 디스플레이 모듈(200)은 터치에 따라 변형을 나타내도록 휘어지거나 눌릴 수 있다. 실시예에 따라 디스플레이 모듈(200)이 휘어지거나 눌릴 때 가장 큰 변형을 나타내는 위치는 상기 터치 위치와 일치하지 않을 수 있으나, 디스플레이 모듈(200)은 적어도 상기 터치 위치에서 휘어짐을 나타낼 수 있다. 예컨대, 터치 위치가 디스플레이 모듈(200)의 테두리 및 가장자리 등에 근접하는 경우 디스플레이 모듈(200)이 휘어지거나 눌리는 정도가 가장 큰 위치는 터치 위치와 다를 수 있으나, 디스플레이 모듈(200)은 적어도 상기 터치 위치에서 휘어짐 또는 눌림을 나타낼 수 있다.In the touch input device 1000 to which the electrode sheet 440 is applied, the display module 200 may be bent or pressed in response to a touch applying pressure. The display module 200 may be bent or pressed to indicate deformation according to the touch. According to an exemplary embodiment, the position showing the greatest deformation when the display module 200 is bent or pressed may not coincide with the touch position, but the display module 200 may indicate bending at least in the touch position. For example, when the touch position is close to the edge and the edge of the display module 200, the position where the display module 200 is bent or pressed the greatest may be different from the touch position, but the display module 200 is at least the touch position. It may indicate bending or pressing at.

이때, 기판(300)의 상부면 또한 노이즈 차폐를 위해 그라운드 전위를 가질 수 있다. 도9는 본 발명의 실시예에 따른 전극시트의 단면을 예시한다. 도9의 (a)를 참조하여 설명하면, 압력 전극(450, 460)을 포함하는 전극시트(440)가 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200) 상에 부착된 경우의 단면을 예시한다. 이때, 전극시트(440)에서 압력 전극(450, 460)은 제1절연층(470)과 제2절연층(471) 사이에 위치하므로, 압력 전극(450, 460)이 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200)과 단락되는 것이 방지될 수 있다. 또한, 터치 입력 장치(1000)의 종류 및/또는 구현 방식에 따라, 압력 전극(450, 460)이 부착되는 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200)이 그라운드 전위를 나타내지 않거나 약한 그라운드 전위를 나타낼 수 있다. 이러한 경우, 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)는 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200)과 절연층(470) 사이에 그라운드 전극(ground electrode: 미도시)을 더 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 그라운드 전극과 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200) 사이에는 또 다른 절연층(미도시)을 더 포함할 수도 있다. 이때, 그라운드 전극(미도시)은 압력 전극인 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이에 생성되는 정전용량의 크기가 너무 커지는 것을 방지할 수 있다.In this case, the upper surface of the substrate 300 may also have a ground potential for noise shielding. 9 illustrates a cross section of an electrode sheet according to an embodiment of the invention. Referring to FIG. 9A, a cross section of the case in which the electrode sheet 440 including the pressure electrodes 450 and 460 is attached to the substrate 300 or the display module 200 is illustrated. In this case, since the pressure electrodes 450 and 460 are positioned between the first insulating layer 470 and the second insulating layer 471 in the electrode sheet 440, the pressure electrodes 450 and 460 are disposed on the substrate 300 or the display. Short circuits with the module 200 can be prevented. In addition, according to the type and / or implementation manner of the touch input device 1000, the substrate 300 or the display module 200 to which the pressure electrodes 450 and 460 are attached may not exhibit a ground potential or may exhibit a weak ground potential. have. In this case, the touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention may further include a ground electrode (not shown) between the substrate 300 or the display module 200 and the insulating layer 470. . According to an embodiment, another insulating layer (not shown) may be further included between the ground electrode and the substrate 300 or the display module 200. In this case, the ground electrode (not shown) may prevent the size of the capacitance generated between the first electrode 450 and the second electrode 460, which are pressure electrodes, from becoming too large.

도4e는 본 발명의 실시예에 따른 압력 전극(450, 460)을 포함하는 전극시트(440)가 디스플레이 모듈(200)의 하부면 상에 형성되는 경우를 예시한다. 이때, 기판(300)은 그라운드 전위를 가질 수 있다. 따라서, 커버층(100)의 터치 표면을 터치함에 따라 기판(300)과 압력 전극(450, 460) 사이의 거리(d)가 감소하고, 결과적으로 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이의 상호 정전용량 또는 자기 정전용량의 변화를 야기할 수 있다.4E illustrates a case in which an electrode sheet 440 including pressure electrodes 450 and 460 according to an exemplary embodiment of the present invention is formed on the bottom surface of the display module 200. In this case, the substrate 300 may have a ground potential. Accordingly, as the touch surface of the cover layer 100 is touched, the distance d between the substrate 300 and the pressure electrodes 450 and 460 decreases, and consequently, the first electrode 450 and the second electrode 460. May cause a change in mutual capacitance or magnetic capacitance.

도7a 내지 도 7e는 본 발명의 실시예에 따른 압력 검출을 위한 압력 센서에 포함된 압력 전극의 패턴을 예시한다. 도7a 내지 도7c에서는 압력 센서(440)에 포함되는 제1전극(450)과 제2전극(460)의 패턴을 예시한다. 도7a 내지 도7c에 예시된 압력 전극의 패턴을 갖는 압력 센서(440)는 기판(300) 상부 또는 디스플레이 모듈(200)의 하부면 상에 형성될 수 있다. 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이의 정전용량은 제1전극(450) 및 제2전극(460)이 포함된 전극층과 기준전위층(디스플레이 모듈(200) 또는 기판(300)) 사이의 거리에 따라 달라질 수 있다.7A-7E illustrate a pattern of pressure electrodes included in a pressure sensor for detecting pressure in accordance with an embodiment of the present invention. 7A to 7C illustrate patterns of the first electrode 450 and the second electrode 460 included in the pressure sensor 440. A pressure sensor 440 having a pattern of pressure electrodes illustrated in FIGS. 7A through 7C may be formed on an upper surface of the substrate 300 or on a lower surface of the display module 200. The capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 includes an electrode layer and a reference potential layer (the display module 200 or the substrate 300) including the first electrode 450 and the second electrode 460. May vary depending on the distance between them.

제1전극(450)과 제2전극(460) 사이의 상호 정전용량이 변화함에 따라 터치 압력의 크기를 검출할 때, 검출 정확도를 높이기 위해서 필요한 정전용량 범위를 생성하도록 제1전극(450)과 제2전극(460)의 패턴을 형성할 필요가 있다. 제1전극(450)과 제2전극(460)이 서로 마주하는 면적이 크거나 길이가 길수록 생성되는 정전용량의 크기가 커질 수 있다. 따라서, 필요한 정전용량 범위에 따라 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이의 마주하는 면적의 크기, 길이 및 형상 등을 조절하여 설계할 수 있다. 도7b 및 도7c에는, 제1전극(450)과 제2전극(460)이 동일한 층에 형성되는 경우로서 제1전극(450)과 제2전극(460)이 서로 마주하는 길이가 상대적으로 길도록 압력 전극이 형성된 경우를 예시한다.When the magnitude of the touch pressure is detected as the mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 changes, the first electrode 450 and the first electrode 450 are generated to generate a capacitance range necessary for increasing the detection accuracy. It is necessary to form the pattern of the second electrode 460. As the area where the first electrode 450 and the second electrode 460 face each other or the length thereof is large, the generated capacitance may be increased. Therefore, the size, length and shape of the facing area between the first electrode 450 and the second electrode 460 may be adjusted according to the required capacitance range. 7B and 7C, when the first electrode 450 and the second electrode 460 are formed on the same layer, the lengths of the first electrode 450 and the second electrode 460 facing each other are relatively long. The case where the pressure electrode is formed is illustrated.

이와 같이 제1전극(450)과 제2전극(460)은 동일한 층에 형성된 형태에 있어서, 도9의 (a)에 도시된 제1전극(450)과 제2전극(460) 각각은 도15a에 도시된 바와 같이 마름모꼴 형태의 복수의 전극으로 구성될 수 있다. 여기서 복수의 제1전극(450)은 제1축 방향으로 서로 이어진 형태이고, 복수의 제2전극(460)은 제1축 방향과 직교하는 제2축 방향으로 서로 이어진 형태이며, 제1전극(450) 및 제2전극(460) 중 적어도 하나는 각각의 복수의 마름모꼴 형태의 전극이 브릿지를 통해 연결되어 제1전극(450)과 제2전극(460)이 서로 절연된 형태일 수 있다. 또한, 이 때, 도9의 (a)에 도시된 제1전극(450)과 제2전극(460)은 도15b에 도시된 형태의 전극으로 구성될 수 있다.As described above, the first electrode 450 and the second electrode 460 are formed on the same layer, and each of the first electrode 450 and the second electrode 460 shown in FIG. As shown in the figure may be composed of a plurality of electrodes of the rhombic shape. Here, the plurality of first electrodes 450 are connected to each other in the first axis direction, and the plurality of second electrodes 460 are connected to each other in the second axis direction perpendicular to the first axis direction. At least one of the 450 and the second electrode 460 may have a plurality of diamond-shaped electrodes connected to each other through a bridge such that the first electrode 450 and the second electrode 460 are insulated from each other. In this case, the first electrode 450 and the second electrode 460 illustrated in FIG. 9A may be configured as electrodes of the type illustrated in FIG. 15B.

*제1전극(450)과 제2전극(460)은 실시예에 따라 서로 다른 층에 구현되어 전극층을 구성하여도 무방하다. 도9의 (b)는 제1전극(450)과 제2전극(460)이 서로 다른 층에 구현된 경우의 단면을 예시한다. 도9의 (b)에 예시된 바와 같이, 제1전극(450)은 제1절연층(470) 상에 형성되고 제2전극(460)은 제1전극(450) 상에 위치하는 제2절연층(471) 상에 형성될 수 있다. 실시예에 따라, 제2전극(460)은 제3절연층(472)으로 덮일 수 있다. 즉, 전극시트(440)는 제1절연층(470) 내지 제3절연층(472), 제1전극(450) 및 제2전극(460)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 제1전극(450)과 제2전극(460)은 서로 다른 층에 위치하므로 서로 오버랩(overlap)되도록 구현될 수 있다. 예컨대, 제1전극(450)과 제2전극(460)은 도15c에 도시된 바와 같이, MXN의 구조로 배열된 구동전극(TX)과 수신전극(RX)의 패턴과 유사하게 형성될 수 있다. 이때, M 및 N은 1 이상의 자연수 일 수 있다. 또는, 도15a에 도시된 바와 같이 마름모꼴 형태의 제1전극(450)과 제2전극(460)이 각각 다른 층에 위치할 수도 있다.The first electrode 450 and the second electrode 460 may be implemented in different layers to form an electrode layer according to the embodiment. 9B illustrates a cross section when the first electrode 450 and the second electrode 460 are implemented in different layers. As illustrated in FIG. 9B, the first electrode 450 is formed on the first insulating layer 470, and the second electrode 460 is formed on the first electrode 450. May be formed on layer 471. In some embodiments, the second electrode 460 may be covered with a third insulating layer 472. That is, the electrode sheet 440 may include the first insulating layer 470 to the third insulating layer 472, the first electrode 450, and the second electrode 460. In this case, since the first electrode 450 and the second electrode 460 are positioned on different layers, they may be implemented to overlap each other. For example, as illustrated in FIG. 15C, the first electrode 450 and the second electrode 460 may be formed similar to the pattern of the driving electrode TX and the receiving electrode RX arranged in the structure of MXN. . At this time, M and N may be one or more natural numbers. Alternatively, as shown in FIG. 15A, a rhombic first electrode 450 and a second electrode 460 may be located on different layers.

이상에서 터치 압력은 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이의 상호 정전용량의 변화로부터 검출되는 것이 예시된다. 하지만, 전극시트(440)는 제1전극(450)과 제2전극(460) 중 어느 하나의 압력 전극만을 포함하도록 구성될 수 있으며, 이러한 경우 하나의 압력 전극과 그라운드층(디스플레이 모듈(200), 기판(300), 또는 디스플레이 모듈(200) 내부에 배치되는 기준전위층) 사이의 정전용량, 즉 자기 정전용량의 변화를 검출함으로써 터치 압력의 크기를 검출할 수도 있다. 이때, 구동신호는 상기 하나의 압력 전극에 인가되고, 압력 전극과 그라운드층 사이의 자기 정전용량 변화가 상기 압력 전극으로부터 감지될 수 있다.In the above, it is exemplified that the touch pressure is detected from a change in mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460. However, the electrode sheet 440 may be configured to include only one pressure electrode of the first electrode 450 and the second electrode 460, and in this case, one pressure electrode and the ground layer (the display module 200). , The magnitude of the touch pressure may be detected by detecting a change in capacitance, that is, a self capacitance between the substrate 300 or the reference potential layer disposed inside the display module 200. In this case, a driving signal may be applied to the one pressure electrode, and a change in magnetic capacitance between the pressure electrode and the ground layer may be detected from the pressure electrode.

예컨대, 도4c에서 전극시트(440)에 포함되는 압력 전극은 제1전극(450)만을 포함하여 구성될 수 있으며, 이때 디스플레이 모듈(200)과 제1전극(450) 사이의 거리 변화에 따라 야기되는 제1전극(450)과 디스플레이 모듈(200) 사이의 자기 정전용량 변화로부터 터치 압력의 크기를 검출할 수 있다. 터치 압력이 커짐에 따라 거리(d)가 감소하므로 디스플레이 모듈(200)과 제1전극(450) 사이의 정전용량은 터치 압력이 증가할수록 커질 수 있다. 이는 도4e와 관련된 실시예에도 동일하게 적용될 수 있다. 이때, 압력 전극은, 상호 정전용량 변화량 검출 정밀도를 높이기 위해 필요한, 빗살 형태 또는 삼지창 형상을 가질 필요는 없으며, 도7d에 예시된 바와 같이 판(예컨대, 사각판) 형상을 가질 수 있다.For example, in FIG. 4C, the pressure electrode included in the electrode sheet 440 may include only the first electrode 450, which is caused by a change in distance between the display module 200 and the first electrode 450. The magnitude of the touch pressure may be detected from the change in the magnetic capacitance between the first electrode 450 and the display module 200. Since the distance d decreases as the touch pressure increases, the capacitance between the display module 200 and the first electrode 450 may increase as the touch pressure increases. The same may be applied to the embodiment related to FIG. 4E. In this case, the pressure electrode does not need to have a comb-tooth shape or trident shape, which is necessary to increase the mutual capacitance variation detection accuracy, and may have a plate (eg, square plate) shape as illustrated in FIG. 7D.

도9의 (c)는 전극시트(440)가 제1전극(450)만을 포함하여 구현된 경우의 단면을 예시한다. 도9의 (c)에 예시된 바와 같이, 제1전극(450)을 포함하는 전극시트(440)는 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200) 상에 배치될 수 있다.9C illustrates a cross section when the electrode sheet 440 includes only the first electrode 450. As illustrated in FIG. 9C, the electrode sheet 440 including the first electrode 450 may be disposed on the substrate 300 or the display module 200.

도4f는 압력 전극(450, 460)이 스페이서층(420) 내로서 기판(300)의 상부면 및 디스플레이 모듈(200)의 하부면 상에 형성된 경우를 예시한다. 전극시트는 제1전극(450)을 포함하는 제1전극시트(440-1)와 제2전극(460)을 포함하는 제2전극시트(440-2)로 구성될 수 있다. 이때, 제1전극(450)과 제2전극(460) 중 어느 하나는 기판(300) 상에 형성되고 나머지 하나는 디스플레이 모듈(200)의 하부면 상에 형성될 수 있다. 도4f에서는 제1전극(450)이 기판(300) 상에 형성되고 제2전극(460)이 디스플레이 모듈(200)의 하부면상에 형성된 것을 예시한다.4F illustrates the case where the pressure electrodes 450 and 460 are formed in the spacer layer 420 on the upper surface of the substrate 300 and the lower surface of the display module 200. The electrode sheet may include a first electrode sheet 440-1 including the first electrode 450 and a second electrode sheet 440-2 including the second electrode 460. In this case, one of the first electrode 450 and the second electrode 460 may be formed on the substrate 300, and the other may be formed on the lower surface of the display module 200. In FIG. 4F, the first electrode 450 is formed on the substrate 300 and the second electrode 460 is formed on the lower surface of the display module 200.

객체(500)를 통해 커버층(100)의 표면에 압력을 인가하는 경우 커버층(100) 및 디스플레이 모듈(200)은 휘어지거나 눌릴 수 있다. 이에 따라 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이의 거리(d)가 감소할 수 있다. 이러한 경우, 상기 거리(d)의 감소에 따라 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이의 상호 정전용량은 증가할 수 있다. 따라서, 수신전극을 통해 획득되는 감지신호에서 상호 정전용량의 증가량을 획득하여 터치 압력의 크기를 산출할 수 있다. 이때, 제1전극(450) 및 제2전극(460)에 대한 패턴은 각각 도7d에 예시된 바와 같은 형상을 가질 수 있다. 즉, 도4f에서 제1전극(450)과 제2전극(460)은 서로 다른 층에 형성되므로, 제1전극(450) 및 제2전극(460)은 빗살형상 또는 삼지창 형상을 가질 필요는 없으며 판형상(예컨대, 사각판형상)을 가질 수 있다.When pressure is applied to the surface of the cover layer 100 through the object 500, the cover layer 100 and the display module 200 may be bent or pressed. Accordingly, the distance d between the first electrode 450 and the second electrode 460 may be reduced. In this case, as the distance d decreases, the mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 may increase. Accordingly, the magnitude of the touch pressure may be calculated by acquiring an increase in mutual capacitance from the sensing signal acquired through the receiving electrode. In this case, the patterns of the first electrode 450 and the second electrode 460 may have shapes as illustrated in FIG. 7D. That is, in FIG. 4F, since the first electrode 450 and the second electrode 460 are formed on different layers, the first electrode 450 and the second electrode 460 do not have to have a comb shape or a trident shape. It may have a plate shape (eg, square plate shape).

도9의 (d)는 제1전극(450)을 포함하는 제1전극시트(440-1)가 기판(300) 상에 부착되고 제2전극(460)을 포함하는 제2전극시트(440-2)가 디스플레이 모듈(200)에 부착된 경우의 단면을 예시한다. 도9의 (d)에 예시된 바와 같이, 제1전극(450)을 포함하는 제1전극시트(440-1)은 기판(300) 상에 배치될 수 있다. 또한, 제2전극(460)을 포함하는 제2전극시트(440-2)는 디스플레이 모듈(200)의 하부면 상에 배치될 수 있다.FIG. 9D illustrates a second electrode sheet 440-attached with a first electrode sheet 440-1 including the first electrode 450 on the substrate 300 and including a second electrode 460. An example in which 2) is attached to the display module 200 is illustrated. As illustrated in FIG. 9D, the first electrode sheet 440-1 including the first electrode 450 may be disposed on the substrate 300. In addition, the second electrode sheet 440-2 including the second electrode 460 may be disposed on the bottom surface of the display module 200.

도9의 (a)와 관련하여 설명된 바와 마찬가지로, 압력 전극(450, 460)이 부착되는 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200)이 그라운드 전위를 나타내지 않거나 약한 그라운드 전위를 나타내는 경우, 도9의 (a) 내지 도9의 (d)에서 전극시트(440)는 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200)과 제1절연층(470, 470-1, 470-2) 사이에 그라운드 전극(미도시)을 더 포함할 수 있다. 이때, 전극시트(440)는 그라운드 전극(미도시)과 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200)사이에 추가의 절연층(미도시)을 더 포함할 수 있다.As described in connection with FIG. 9A, when the substrate 300 or the display module 200 to which the pressure electrodes 450 and 460 are attached does not exhibit a ground potential or exhibits a weak ground potential, FIG. In FIGS. 9A to 9D, the electrode sheet 440 may include a ground electrode between the substrate 300 or the display module 200 and the first insulating layers 470, 470-1, and 470-2. ) May be further included. In this case, the electrode sheet 440 may further include an additional insulating layer (not shown) between the ground electrode (not shown) and the substrate 300 or the display module 200.

도5a 내지 도5i는 터치 입력 장치에 본 발명의 실시예에 따른 전극시트가 적용되는 제2예를 예시한다. 본 발명의 제2예는 도4a 내지 도4f를 참조하여 설명된 제1예와 유사하며 이하에서는 그 차이점을 위주로 설명한다.5A to 5I illustrate a second example in which an electrode sheet according to an embodiment of the present invention is applied to a touch input device. The second example of the present invention is similar to the first example described with reference to Figs. 4A to 4F, and the following description will focus on the differences.

도5a는 제2예에 따라 전극시트(440)가 배치된 터치 입력 장치의 단면도이다. 5A is a cross-sectional view of the touch input device in which the electrode sheet 440 is disposed according to the second example.

본 발명의 제2예에 따른 터치 입력 장치(1000)에서는 별도의 스페이서층 및/또는 기준전위층을 제작함이 없이 디스플레이 모듈(200) 내 또는 외부에 존재하는 에어갭(air gap) 및/또는 전위층을 사용하여 터치 압력을 검출할 수 있으며 이에 대해서는 도5b 내지 도5i를 참조하여 상세하게 살펴본다.In the touch input device 1000 according to the second exemplary embodiment of the present invention, an air gap and / or existing inside or outside the display module 200 without fabricating a separate spacer layer and / or a reference potential layer. The touch pressure may be detected using the potential layer, which will be described in detail with reference to FIGS. 5B to 5I.

도5b는 본 발명의 제2예에 따른 터치 입력 장치(1000)에 포함될 수 있는 디스플레이 모듈(200)의 예시적인 단면도이다. 도5b에서는 디스플레이 모듈(200)로서 LCD 모듈을 예시한다. 도5b에 도시된 바와 같이, LCD 모듈인 디스플레이 모듈(200)은 LCD 패널인 디스플레이 패널(200A)과 백라이트 유닛(200B: backlight unit)을 포함하여 구성될 수 있다. LCD 패널은 그 자체가 발광하지 못하고 다만 빛을 차단 내지 투과를 시키는 기능을 수행한다. 따라서, LCD 패널의 하부에는 광원이 위치하여 LCD 패널에 빛을 비추어 화면에는 밝음과 어두움뿐 아니라 여러 가지 다양한 색상을 갖는 정보를 표현하게 된다. LCD 패널은 수동소자로서 자체 발광하지 못하므로, 후면에 균일한 휘도 분포를 갖는 광원이 요구된다. LCD 패널 및 백라이트 유닛의 구조 및 기능은 공지된 기술이며 이하에서 간단히 살펴본다.5B is an exemplary cross-sectional view of the display module 200 that may be included in the touch input device 1000 according to the second embodiment of the present invention. 5B illustrates the LCD module as the display module 200. As shown in FIG. 5B, the display module 200, which is an LCD module, may include a display panel 200A, which is an LCD panel, and a backlight unit 200B. The LCD panel itself does not emit light, but performs a function of blocking or transmitting light. Accordingly, a light source is positioned below the LCD panel to shine light on the LCD panel to express information having various colors as well as light and dark on the screen. Since the LCD panel does not emit light as a passive element, a light source having a uniform luminance distribution on the back side is required. The structure and function of the LCD panel and the backlight unit are well known techniques and will be briefly described below.

LCD 패널을 위한 백라이트 유닛(200B)은 수개의 광학적 부품(optical part)을 포함할 수 있다. 도5b에서 백라이트 유닛(200B)은 광확산 및 광향상 시트(231), 도광판(232) 및 반사판(240)을 포함할 수 있다. 이때, 백라이트 유닛(200B)은 선광원(linear light source) 또는 점광원(point light source)등의 형태로서 도광판(232)의 후면 및/또는 측면에 배치된 광원(미도시)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 도광판(232)과 광확산 및 광향상 시트(231)의 가장 자리에 지지부(233)를 더 포함할 수 있다.The backlight unit 200B for the LCD panel may include several optical parts. In FIG. 5B, the backlight unit 200B may include a light diffusion and light enhancement sheet 231, a light guide plate 232, and a reflection plate 240. In this case, the backlight unit 200B may include a light source (not shown) disposed on the rear and / or side surfaces of the light guide plate 232 in the form of a linear light source or a point light source. . According to an embodiment, the light guide plate 232 may further include a support 233 at the edge of the light diffusion and light enhancement sheet 231.

도광판(232: light guide plate)은 일반적으로 선광원 또는 점광원의 형태인 광원(미도시)으로부터 광들을 면광원 형태로 변환하여 LCD 패널로 향하게 하는 역할을 할 수 있다.The light guide plate 232 may serve to convert light from a light source (not shown), which is generally in the form of a linear light source or a point light source, into a surface light source and direct the light to a LCD panel.

*도광판(232)에서 방출되는 광의 일부가 LCD 패널의 반대면으로 방출되어 손실될 수 있다. 반사판(240)은 이러한 손실된 광을 도광판(232)으로 재입사 시킬 수 있도록 도광판(232) 하부에 위치하며 반사율이 높은 물질로 구성될 수 있다. Some of the light emitted from the light guide plate 232 may be emitted to the opposite side of the LCD panel to be lost. The reflector 240 may be formed of a material having a high reflectance and positioned under the light guide plate 232 so that the lost light may be reincident to the light guide plate 232.

광확산 및 광향상 시트(231)는 확산시트(diffuser sheet) 및/또는 프리즘 시트(prism sheet)를 포함할 수 있다. 확산시트는 도광판(232)으로부터 입사되는 광을 확산시키는 역할을 한다. 예컨대, 도광판(232)의 패턴(pattern)에 의하여 산란된 빛은 직접 눈으로 들어오기 때문에 도광판(232)의 패턴이 그대로 비치게 될 수 있다. 심지어 이러한 패턴은 LCD 패널을 장착한 후에도 확연하게 감지할 수 있으므로 확산시트는 이러한 도광판(232)의 패턴을 상쇄시키는 역할을 수행할 수 있다.The light diffusion and light enhancement sheet 231 may include a diffuser sheet and / or a prism sheet. The diffusion sheet serves to diffuse light incident from the light guide plate 232. For example, since light scattered by the pattern of the light guide plate 232 directly enters the eye, the pattern of the light guide plate 232 may be reflected as it is. Even this pattern can be clearly detected even after mounting the LCD panel, the diffusion sheet can serve to cancel the pattern of the light guide plate 232.

확산시트를 지나면 광 휘도는 급격히 떨어지게 된다. 따라서, 광을 다시 포커스(focus)시켜 광 휘도를 향상시키도록 프리즘 시트가 포함될 수 있다.After passing through the diffusion sheet, the brightness of light drops sharply. Thus, a prism sheet can be included to refocus light to improve light brightness.

백라이트 유닛(200B)은 기술의 변화, 발전 및/또는 실시예에 따라 전술한 구성과 다른 구성을 포함할 수 있으며, 또한 전술한 구성 이외에 추가적인 구성을 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛(200B)은 예컨대, 백라이트 유닛(200B)의 광학적 구성을 외부의 충격이나 이물 유입에 따른 오염 등으로부터 보호하기 위해서 보호 시트(protection sheet)를 프리즘 시트 상부에 더 포함할 수 있다. 또한, 백라이트 유닛(200B)은 광원으로부터의 광 손실을 최소화하기 위해서 실시예에 따라 램프 커버(lamp cover)를 더 포함할 수 있다. 또한, 백라이트 유닛(200B)은 백라이트 유닛(200B)의 주요 구성인 도광판(232), 광확산 및 광향상 시트(231) 및 램프(미도시) 등이 허용치수에 맞게 정확하게 형합이 가능하도록 하는 형태를 유지하게 해주는 프레임(frame)을 더 포함할 수도 있다. 또한, 전술한 구성 각각은 2개 이상의 별개의 부분으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 프리즘 시트는 2개의 프리즘 시트로 구성될 수도 있다.The backlight unit 200B may include a configuration different from the above-described configuration according to changes, developments, and / or embodiments of the technology, and may further include additional configurations in addition to the above-described configuration. In addition, the backlight unit 200B according to the embodiment of the present invention, for example, in order to protect the optical structure of the backlight unit 200B from external impact or contamination caused by the inflow of foreign objects, the protection sheet (protection sheet) on the top of the prism sheet It may contain more. In addition, the backlight unit 200B may further include a lamp cover according to the embodiment in order to minimize light loss from the light source. In addition, the backlight unit 200B allows the light guide plate 232, the light diffusion and light enhancement sheet 231, and the lamp (not shown), which are the main components of the backlight unit 200B, to be accurately matched to the allowable dimensions. It may further include a frame (frame) to maintain the. In addition, each of the foregoing configurations may consist of two or more separate parts. For example, the prism sheet may be composed of two prism sheets.

이때, 도광판(232)과 반사판(240) 사이에는 재1에어갭(220-2)이 존재하도록 구성될 수 있다. 이에 따라 도광판(232)으로부터 반사판(240)으로의 손실광이 반사판(240)을 통해 다시 도광판(232)으로 재입사될 수 있다. 이때, 제1 에어갭(220-2)을 유지할 수 있도록 도광판(232)과 반사판(240) 사이로서 가장자리에는 디스플레이 모듈 프레임(221-2)이 포함될 수 있다.In this case, the first air gap 220-2 may be present between the light guide plate 232 and the reflective plate 240. Accordingly, the lost light from the light guide plate 232 to the reflector 240 may be reincident to the light guide plate 232 through the reflector 240. In this case, the display module frame 221-2 may be included at an edge between the light guide plate 232 and the reflecting plate 240 to maintain the first air gap 220-2.

또한, 실시예에 따라 백라이트 유닛(200B)는 LCD 패널과 제2에어갭(220-1)을 사이에 두고 위치할 수 있다. 이는 LCD 패널로부터의 충격이 백라이트 유닛(200B)으로 전달되는 것을 방지하기 위함이다. 이때, 제2 에어갭(220-1)을 유지할 수 있도록 백라이트 유닛(200B)과 LCD 패널 사이로서 가장자리에는 디스플레이 모듈 프레임(221-1)이 포함될 수 있다.In addition, according to the exemplary embodiment, the backlight unit 200B may be positioned with the LCD panel and the second air gap 220-1 interposed therebetween. This is to prevent the shock from the LCD panel from being transmitted to the backlight unit 200B. In this case, the display module frame 221-1 may be included at an edge between the backlight unit 200B and the LCD panel to maintain the second air gap 220-1.

이 때, 디스플레이 모듈 프레임(221-1, 221-2)은 탄성이 없는 물질로 구성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 디스플레이 모듈(200)에 압력이 인가되는 경우 디스플레이 모듈(200)이 휘어질 수 있으므로, 디스플레이 모듈 프레임(221-1, 221-2)이 압력에 따라 형체의 변형이 없더라도, LCD 패널과 광확산 및 광향상 시트(231)사이의 거리 또는 도광판(232)과 반사판(240) 사이의 거리가 변함에 따라 터치 압력의 크기를 검출할 수 있다.In this case, the display module frames 221-1 and 221-2 may be made of a material having no elasticity. In the embodiment of the present invention, when the pressure is applied to the display module 200, the display module 200 may be bent, even if the display module frame (221-1, 221-2) does not have a deformation of the shape according to the pressure The magnitude of the touch pressure may be detected as the distance between the LCD panel and the light diffusion and light enhancement sheet 231 or the distance between the light guide plate 232 and the reflection plate 240 is changed.

이상에서 살펴본 바와 같이, 디스플레이 모듈(200)은 자체적으로 제1에어갭(220-2) 및/또는 제2에어갭(220-1)과 같은 에어갭을 포함하여 구성될 수 있다. 또는 광확산 및 광향상 시트(231)의 복수의 레이어들 사이에 에어갭이 포함될 수 있다. 이상에서는 LCD 모듈의 경우에 대해서 설명하였으나, 다른 디스플레이 모듈의 경우에도 구조 내에 에어갭을 포함할 수 있다.As described above, the display module 200 may include an air gap such as the first air gap 220-2 and / or the second air gap 220-1. Alternatively, an air gap may be included between the plurality of layers of the light diffusion and light enhancement sheet 231. Although the LCD module has been described above, other display modules may also include an air gap in the structure.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)는 디스플레이 모듈(200) 하부에 커버(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 커버는 반사판(240)을 외부 충격이나 이물 유입에 따른 오염 등으로부터 보호하기 위한 부재로 메탈(metal)로 구성될 수 있다. 이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 기판(300)은 커버일 수 있으며, 기판(300)과 디스플레이 모듈(200) 사이에 별도의 커버(미도시)가 배치될 수도 있다.In addition, the touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention may further include a cover (not shown) under the display module 200. The cover may be made of metal as a member to protect the reflector 240 from contamination due to external impact or foreign material inflow. In this case, the substrate 300 according to the embodiment of the present invention may be a cover, and a separate cover (not shown) may be disposed between the substrate 300 and the display module 200.

따라서, 본 발명의 제2예에 따른 터치 입력 장치(1000)는 압력 검출을 위해 별도의 스페이서층을 제작함이 없이 디스플레이 모듈(200) 내 또는 외에 이미 존재하는 에어갭을 사용할 수 있다. 스페이서층으로 이용되는 에어갭은 도5b를 참조하여 설명되는 제1에어갭(220-2) 및/또는 제2에어갭(220-1)뿐 아니라 디스플레이 모듈(200) 내에 포함되는 임의의 에어갭일 수 있다. 또는 디스플레이 모듈(200) 외부에 포함되는 에어갭일 수 있다. 이와 같이, 압력을 검출할 수 있는 전극시트(440)를 터치 입력 장치(1000)에 삽입함으로써 비용을 절감하고 및/또는 공정을 간소화할 수 있다. 도5c에는 본 발명의 제2예에 따른 터치 입력 장치의 사시도이다. 도5c에서는 도4b에 도시된 제1예와 달리 스페이서층(420)을 유지하기 위한 프레임(330)이 포함되지 않을 수 있다.Therefore, the touch input device 1000 according to the second exemplary embodiment of the present invention may use an air gap already present in or outside the display module 200 without fabricating a separate spacer layer for pressure detection. The air gap used as the spacer layer may be any air gap included in the display module 200 as well as the first air gap 220-2 and / or the second air gap 220-1 described with reference to FIG. 5B. Can be. Alternatively, the air gap may be included in the outside of the display module 200. As such, the electrode sheet 440 capable of detecting pressure may be inserted into the touch input device 1000 to reduce cost and / or simplify the process. 5C is a perspective view of a touch input device according to a second example of the present invention. In FIG. 5C, unlike the first example illustrated in FIG. 4B, the frame 330 for holding the spacer layer 420 may not be included.

도5d는 제2예에 따른 터치 입력 장치의 단면도를 예시한다. 도5d에 도시된 바와 같이, 압력 전극(450, 460)을 포함하는 전극시트(440)는 디스플레이 모듈(200)과 기판(300) 사이로서 기판(300) 상에 형성될 수 있다. 도5d 내지 도5i에서 편의를 위해 압력 전극(450, 460)의 두께가 과장되어 두껍게 도시되나, 압력 전극(450, 460)은 시트(sheet) 형태로 구현될 수 있으므로 해당 두께는 매우 작을 수 있다. 마찬가지로, 디스플레이 모듈(200)과 기판(300) 사이의 간격 또한 과장되어 넓게 도시되었으나, 이 둘 사이의 간격 또한 매우 작은 간격을 갖도록 구현될 수 있다. 도5d 및 도5e에서 압력 전극(450, 460)을 포함하는 전극시트(440)가 기판(300) 상에 형성된 것을 나타내기 위해서 압력 전극(450, 460)과 디스플레이 모듈(200) 사이가 이격되도록 도시하였으나 이는 단지 설명을 위한 것이며 이들 사이는 이격되지 않도록 구현될 수도 있다.5D illustrates a cross-sectional view of the touch input device according to the second example. As shown in FIG. 5D, an electrode sheet 440 including pressure electrodes 450 and 460 may be formed on the substrate 300 as between the display module 200 and the substrate 300. 5D to 5I, the thickness of the pressure electrodes 450 and 460 is exaggerated for convenience, but the thicknesses may be very small since the pressure electrodes 450 and 460 may be implemented in a sheet form. . Similarly, although the distance between the display module 200 and the substrate 300 is also exaggerated and widely shown, the distance between the two may also be implemented to have a very small gap. 5D and 5E, the electrode sheets 440 including the pressure electrodes 450 and 460 are formed on the substrate 300 so as to be spaced apart from the pressure electrodes 450 and 460 and the display module 200. Although shown, this is for illustrative purposes only and may be implemented so as not to be spaced between them.

이때, 도5d에서는 디스플레이 모듈(200)이 스페이서층(220), 디스플레이 모듈 프레임(221) 및 기준전위층(270)을 포함하는 것으로 도시된다.5D, the display module 200 includes the spacer layer 220, the display module frame 221, and the reference potential layer 270.

스페이서층(220)은, 도5b를 참조하여 설명된 바와 같이, 디스플레이 모듈(200)의 제조시에 포함되는 제1에어갭(220-2) 및/또는 제2에어갭(220-1)일 수 있다. 디스플레이 모듈(200)이 하나의 에어갭을 포함하는 경우 해당 하나의 에어갭이 스페이서층(220)의 기능을 수행할 수 있으며, 디스플레이 모듈(200)이 복수 개의 에어갭을 포함하는 경우 해당 복수개의 에어갭이 통합적으로 스페이서층(220)의 기능을 수행할 수 있다. 도5d, 도5e, 도5h 및 도5i에서는 기능적으로 하나의 스페이서층(220)을 포함하는 것으로 도시된다.The spacer layer 220 may be the first air gap 220-2 and / or the second air gap 220-1 included in the manufacturing of the display module 200, as described with reference to FIG. 5B. Can be. When the display module 200 includes one air gap, the corresponding air gap may perform the function of the spacer layer 220. When the display module 200 includes the plurality of air gaps, the plurality of air gaps may be provided. The air gap may integrally perform the function of the spacer layer 220. 5D, 5E, 5H and 5I are shown functionally including one spacer layer 220.

본 발명의 제2예에 따른, 터치 입력 장치(1000)는 도2a 내지 도2c에서 디스플레이 모듈(200A) 내부로서 스페이서층(220)보다 상부에 기준전위층(270)을 포함할 수 있다. 이러한 기준전위층(270) 또한 디스플레이 모듈(200)의 제조시에 자체적으로 포함되는 그라운드 전위층일 수 있다. 예컨대, 도2a 내지 도2b에 도시된 디스플레이 패널(200A)에서 제1편광층(271)과 제1기판층(261) 사이에 노이즈(noise) 차폐를 위한 전극(미도시)을 포함할 수 있다. 이러한 차폐를 위한 전극은 ITO로 구성될 수 있으며 그라운드 역할을 수행할 수 있다. The touch input device 1000 according to the second exemplary embodiment of the present invention may include the reference potential layer 270 above the spacer layer 220 as the inside of the display module 200A in FIGS. 2A to 2C. The reference potential layer 270 may also be a ground potential layer included in itself in manufacturing the display module 200. For example, an electrode (not shown) for shielding noise may be included between the first polarization layer 271 and the first substrate layer 261 in the display panel 200A illustrated in FIGS. 2A to 2B. . The electrode for shielding may be composed of ITO and may serve as a ground.

기준전위층(270)은 디스플레이 모듈(200) 내부로서 상기 기준전위층(270)과 압력 전극(450, 460) 사이에 스페이서층(220)이 위치하도록 하는 임의의 곳에 위치할 수 있으며, 이상에서 예시한 차폐를 위한 전극 이외의 임의의 전위를 갖는 전극이 기준전위층(270)으로 이용될 수 있다. 예컨대, 기준전위층(270)은 디스플레이 모듈(200)의 공통 전극 전위(Vcom)층일 수 있다.The reference potential layer 270 may be located anywhere within the display module 200 such that the spacer layer 220 is positioned between the reference potential layer 270 and the pressure electrodes 450 and 460. An electrode having any potential other than the illustrated electrode for shielding may be used as the reference potential layer 270. For example, the reference potential layer 270 may be a common electrode potential Vcom layer of the display module 200.

특히, 터치 입력 장치(1000)를 포함하는 장치의 두께를 얇게 하려는 노력의 일환으로서 별도의 커버 또는 프레임(frame)을 통해 디스플레이 모듈(200)을 싸도록 구성하지 않을 수 있다. 이러한 경우 기판(300)과 마주하는 디스플레이 모듈(200)의 하부면은 반사판(240) 및/또는 부도체일 수 있다. 이러한 경우 디스플레이 모듈(200) 하부면은 그라운드 전위를 가질 수 없다. 이와 같이 디스플레이 모듈(200) 하부면이 기준전위층으로서 기능할 수 없는 경우에도 제2예에 따른 터치 압력 장치(1000)를 이용하면 디스플레이 모듈(200) 내부에 위치하는 임의의 전위층을 기준전위층(270)으로 이용하여 압력을 검출할 수 있다.In particular, as an effort to reduce the thickness of the device including the touch input device 1000, the display module 200 may not be wrapped by a separate cover or frame. In this case, the lower surface of the display module 200 facing the substrate 300 may be a reflector 240 and / or an insulator. In this case, the lower surface of the display module 200 may not have a ground potential. As such, even when the lower surface of the display module 200 cannot function as the reference potential layer, when the touch pressure device 1000 according to the second example is used, any potential layer positioned inside the display module 200 may be referred to as the reference potential layer. It can be used as layer 270 to detect the pressure.

도5e는 도5d에 도시된 터치 입력 장치(1000)에 압력이 인가된 경우의 단면도이다. 객체(500)를 통해 커버층(100)의 표면에 압력을 인가하는 경우, 커버층(100) 및 디스플레이 모듈(200)은 휘어지거나 눌릴 수 있다. 이때, 디스플레이 모듈(200) 내에 위치한 스페이서층(220)에 의해 기준전위층(270)과 압력 전극(450, 460) 사이의 거리(d)가 d’로 감소할 수 있다. 이러한 경우, 상기 거리(d)의 감소에 따라 기준전위층(270)으로 프린징 정전용량이 흡수되므로 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이의 상호 정전용량은 감소할 수 있다. 따라서, 수신전극을 통해 획득되는 감지신호에서 상호 정전용량의 감소량을 획득하여 터치 압력의 크기를 산출할 수 있다.FIG. 5E is a cross-sectional view when pressure is applied to the touch input device 1000 illustrated in FIG. 5D. When pressure is applied to the surface of the cover layer 100 through the object 500, the cover layer 100 and the display module 200 may be bent or pressed. In this case, the distance d between the reference potential layer 270 and the pressure electrodes 450 and 460 may be reduced to d ′ by the spacer layer 220 disposed in the display module 200. In this case, since the fringe capacitance is absorbed into the reference potential layer 270 as the distance d decreases, the mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 may decrease. Therefore, the magnitude of the touch pressure may be calculated by obtaining a reduction amount of mutual capacitance from the sensing signal obtained through the receiving electrode.

이 때, 디스플레이 모듈 프레임(221)은 탄성이 없는 물질로 구성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 디스플레이 모듈(200)에 압력이 인가되는 경우 디스플레이 모듈(200)이 휘어질 수 있으므로, 디스플레이 모듈 프레임(221)이 압력에 따라 형체의 변형이 없더라도 기준전위층(270)과 압력 전극(450, 460) 사이의 거리가 변함에 따라 터치 압력의 크기를 검출할 수 있다.In this case, the display module frame 221 may be made of a material having no elasticity. In the exemplary embodiment of the present invention, when the pressure is applied to the display module 200, the display module 200 may be bent, so that the reference potential layer 270 may be curved even if the display module frame 221 has no deformation of the shape according to the pressure. As the distance between the pressure electrodes 450 and 460 is changed, the magnitude of the touch pressure may be detected.

본 발명의 제2예에 따른 터치 입력 장치(1000)에서, 디스플레이 모듈(200)은 압력을 인가하는 터치에 따라 휘어지거나 눌릴 수 있다. 이때, 도5e에 도시된 바와 같이 스페이서층(220)으로 인해 스페이서층(220) 하부에 위치한 층(예컨대, 반사판)의 휘어짐 또는 눌림은 없거나 감소될 수 있다. 도5e에서는 디스플레이 모듈(200)의 최하부에서는 휘어짐 또는 눌림이 전혀 없는 것으로 도시되었으나 이는 예시일뿐이며, 디스플레이 모듈(200)의 최하부에서도 휘어짐 또는 눌림이 있을 수 있으나 스페이서층(220)을 통해 그 정도가 완화될 수 있다.In the touch input device 1000 according to the second embodiment of the present invention, the display module 200 may be bent or pressed in response to a touch applying a pressure. At this time, as shown in FIG. 5E, the bending or pressing of the layer (eg, the reflecting plate) under the spacer layer 220 may be absent or reduced due to the spacer layer 220. In FIG. 5E, the bottom or bottom of the display module 200 is illustrated as having no bending or pressing at all. However, this is only an example, and the bottom or bottom of the display module 200 may be bent or pressed, but the degree may be reduced through the spacer layer 220. Can be mitigated.

제2예에 따른 압력 전극을 포함하는 전극시트(440)의 구조 및 부착방법은 제1예를 참조하여 설명된 것과 동일하므로 이하에서 생략한다.The structure and attachment method of the electrode sheet 440 including the pressure electrode according to the second example are the same as those described with reference to the first example, and thus will be omitted below.

도5f는 도5d를 참조하여 설명한 실시예의 변형예에 따른 압력 전극을 포함하는 터치 입력 장치의 단면도이다. 도5f에서는 스페이서층(420)이 디스플레이 모듈(200)과 기판(300) 사이에 위치하는 경우를 예시한다. 디스플레이 모듈(200)을 포함하는 터치 입력 장치(1000)를 제조할 때 디스플레이 모듈(200)과 기판(300) 사이는 완전 부착되지 않으므로 에어갭(420)이 발생할 수 있다. 여기서, 이러한 에어갭(420)을 터치 압력 검출을 위한 스페이서층으로 이용함으로써 터치 압력 검출을 위해, 별도의 스페이서층을 제작하는 시간/비용이 절감될 수 있다. 도5f 및 도5g에서는 에어갭인 스페이서층(220)이 디스플레이 모듈(200) 내부에 위치하지 않는 것으로 도시되나, 도5f 및 도5g에서는 추가적으로 스페이서층(220)이 디스플레이 모듈(200) 내에 포함되는 경우도 포함될 수 있다.5F is a cross-sectional view of a touch input device including a pressure electrode according to a modification of the embodiment described with reference to FIG. 5D. 5F illustrates a case in which the spacer layer 420 is positioned between the display module 200 and the substrate 300. When manufacturing the touch input device 1000 including the display module 200, the air gap 420 may occur because the display module 200 is not completely attached between the substrate 300 and the substrate 300. Here, by using the air gap 420 as the spacer layer for the touch pressure detection, it is possible to reduce the time / cost of manufacturing a separate spacer layer for the touch pressure detection. 5F and 5G, the spacer layer 220, which is an air gap, is not shown inside the display module 200. However, in FIGS. 5F and 5G, the spacer layer 220 is additionally included in the display module 200. Cases may also be included.

도5g는 도5f에 도시된 터치 입력 장치에 압력이 인가된 경우의 단면도이다. 도5d와 마찬가지로, 터치 입력 장치(1000)에 대한 터치시 디스플레이 모듈(200)이 휘어지거나 눌릴 수 있다. 이때, 기준전위층(270)과 압력 전극(450, 460) 사이에 위치하는 스페이서층(420)에 의해 기준전위층(270)과 압력 전극(450, 460) 사이의 거리(d)가 d’로 감소할 수 있다. 이에 따라, 수신전극을 통해 획득되는 감지신호에서 상호 정전용량의 감소량을 획득하여 터치 압력의 크기를 산출할 수 있다.FIG. 5G is a cross-sectional view when pressure is applied to the touch input device shown in FIG. 5F. As shown in FIG. 5D, the display module 200 may be bent or pressed when the touch input device 1000 is touched. In this case, the distance d between the reference potential layer 270 and the pressure electrodes 450 and 460 is d 'by the spacer layer 420 positioned between the reference potential layer 270 and the pressure electrodes 450 and 460. Can be reduced. Accordingly, the magnitude of the touch pressure may be calculated by obtaining the amount of reduction in mutual capacitance from the sensing signal obtained through the receiving electrode.

이 때, 도5g에 도시되지는 않았지만, 디스플레이 모듈(200)과 기판(300) 사이의 거리를 유지시켜주는 프레임이 디스플레이 모듈(200) 또는 기판(300)의 테투리에 형성될 수 있다. 이 때, 프레임은 탄성이 없는 물질로 구성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 디스플레이 모듈(200)에 압력이 인가되는 경우 디스플레이 모듈(200)이 휘어질 수 있으므로, 프레임이 압력에 따라 형체의 변형이 없더라도 기준전위층(270)과 압력 전극(450, 460) 사이의 거리가 변함에 따라 터치 압력의 크기를 검출할 수 있다.At this time, although not shown in Figure 5g, a frame for maintaining the distance between the display module 200 and the substrate 300 may be formed on the edge of the display module 200 or the substrate 300. At this time, the frame may be made of a material having no elasticity. In the exemplary embodiment of the present invention, when the pressure is applied to the display module 200, the display module 200 may be bent, so that the reference potential layer 270 and the pressure electrode 450 are not deformed according to the pressure of the frame. , 460, the magnitude of the touch pressure may be detected as the distance between them is changed.

도5h는 압력 전극(450, 460)을 포함하는 전극시트(440)가 디스플레이 모듈(200)의 하부면 상에 배치된 것을 예시한다. 터치 표면을 터치함에 따라 기준전위층(270)과 압력 전극(450, 460) 사이의 거리(d)가 감소하고, 결과적으로 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이의 상호 정전용량의 변화를 야기할 수 있다. 도5h에서는 압력 전극(450, 460)이 디스플레이 모듈(200)의 하부면 상에 부착되는 것을 설명하기 위해, 압력 전극(450, 460)과 기판(300) 사이가 이격되도록 도시하였으나, 이는 단지 설명을 위한 것이며 이 둘 사이는 이격되지 않게 구성될 수도 있다. 물론, 도5f 및 도5g와 마찬가지로 디스플레이 모듈(200)과 기판(300) 사이는 스페이서층(420)으로 이격될 수도 있다.5H illustrates that an electrode sheet 440 including pressure electrodes 450 and 460 is disposed on a bottom surface of the display module 200. As the touch surface is touched, the distance d between the reference potential layer 270 and the pressure electrodes 450 and 460 decreases, resulting in mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460. May cause a change. In FIG. 5H, to illustrate that the pressure electrodes 450 and 460 are attached on the lower surface of the display module 200, the pressure electrodes 450 and 460 and the substrate 300 are spaced apart from each other. It is for the purpose of not being spaced apart between the two. 5F and 5G, the display module 200 and the substrate 300 may be spaced apart from each other by the spacer layer 420.

제1예의 경우와 마찬가지로, 도5d 내지 도5h를 참조하여 설명된 제2예에서의 압력 전극(450, 460) 또한 도7a 내지 도7c에 도시된 바와 같은 패턴을 가질 수 있으며, 이하에서 상세한 설명은 중복되므로 생략한다.As in the case of the first example, the pressure electrodes 450 and 460 in the second example described with reference to Figs. 5D to 5H may also have a pattern as shown in Figs. 7A to 7C, and will be described in detail below. Are omitted because they are redundant.

도5i는 압력 전극(450, 460)을 포함하는 제1전극시트(440-1)와 제2전극시트(440-2) 각각이 기판(300)의 상부면 및 디스플레이 모듈(200)의 하부면 상에 배치된 경우를 예시한다. 도5i에서는 제1전극(450)이 기판(300)의 상부면 상에 형성되고 제2전극(460)이 디스플레이 모듈(200)의 하부면 상에 형성된 것을 예시한다. 도5i에서는 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이가 이격되도록 도시되어 있으나, 이는 단지 제1전극(450)이 기판(300)에 형성되고 제2전극(460)이 디스플레이 모듈(200)에 형성된 것을 설명하기 위한 것이며, 이 둘 사이는 에어갭으로 이격되거나, 이 둘 사이에 절연물질이 위치하거나, 또는 제1전극(450)과 제2전극(460)은 서로 겹치지 않도록, 예컨대 동일한 층에 형성되는 경우와 마찬가지로 엇나가도록 형성될 수도 있다.5I illustrates that the first electrode sheet 440-1 and the second electrode sheet 440-2 including the pressure electrodes 450 and 460 are respectively an upper surface of the substrate 300 and a lower surface of the display module 200. The case where it is arrange | positioned on is illustrated. In FIG. 5I, the first electrode 450 is formed on the upper surface of the substrate 300 and the second electrode 460 is formed on the lower surface of the display module 200. In FIG. 5I, the first electrode 450 and the second electrode 460 are spaced apart from each other. However, only the first electrode 450 is formed on the substrate 300 and the second electrode 460 is formed of the display module. It is intended to explain that formed in the 200, the space between the two spaced apart by the air gap, the insulating material is located between the two, or the first electrode 450 and the second electrode 460 do not overlap each other, for example It may be formed so as to be out in the same manner as it is formed in the same layer.

객체(500)를 통해 커버층(100)의 표면에 압력을 인가하는 경우, 커버층(100) 및 디스플레이 모듈(200)이 휘어지거나 눌려 제1전극(450) 및 제2전극(460)과 기준전위층(270) 사이의 거리(d)가 감소할 수 있다. 이러한 경우, 상기 거리(d)의 감소에 따라 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이의 상호 정전용량이 감소할 수 있다. 따라서, 수신전극을 통해 획득되는 감지신호에서 상호 정전용량의 감소량을 획득하여 터치 압력의 크기를 산출할 수 있다. 이때, 제1전극(450) 및 제2전극(460)은 도7e에 도시된 바와 같은 패턴을 가질 수 있다. 도7e에 도시된 바와 같이, 제1전극(450)과 제2전극(460)이 서로 직교하도록 배치하여 정전용량의 변화량 감지 민감도가 향상될 수 있다.When pressure is applied to the surface of the cover layer 100 through the object 500, the cover layer 100 and the display module 200 are bent or pressed to form a reference with the first electrode 450 and the second electrode 460. The distance d between the dislocation layers 270 may be reduced. In this case, as the distance d decreases, mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 may decrease. Therefore, the magnitude of the touch pressure may be calculated by obtaining a reduction amount of mutual capacitance from the sensing signal obtained through the receiving electrode. In this case, the first electrode 450 and the second electrode 460 may have a pattern as shown in FIG. 7E. As shown in FIG. 7E, the first electrode 450 and the second electrode 460 may be disposed to be orthogonal to each other, thereby improving sensitivity of sensing a change in capacitance.

도6a 내지 도6h는 본 발명의 제3예에 따른 터치 입력 장치를 예시한다. 제3예는 제1예와 유사하며 이하에서는 그 차이점을 위주로 설명한다.6A-6H illustrate a touch input device according to a third example of the present invention. The third example is similar to the first example and will be described below mainly with the difference.

도6a는 본 발명의 제3예에 따른 터치 입력 장치의 단면도이다. 제3예에서 압력 검출 모듈(400)에 포함되는 압력 전극(450, 460)을 포함하는 전극시트(440)가 터치 입력 장치(1000)에 삽입될 수 있다. 이때, 도6a에서 압력 전극(450, 460)을 포함하는 전극시트(440)가 기판(300) 및 디스플레이 모듈(200)과 이격되게 배치되었지만, 압력 전극(450, 460)을 포함하는 전극시트(440)는 기판(300)과 디스플레이 모듈(200) 중 어느 하나와 접하여 형성될 수도 있다.6A is a cross-sectional view of a touch input device according to a third example of the present invention. In the third example, the electrode sheet 440 including the pressure electrodes 450 and 460 included in the pressure detection module 400 may be inserted into the touch input device 1000. In this case, although the electrode sheet 440 including the pressure electrodes 450 and 460 is disposed to be spaced apart from the substrate 300 and the display module 200 in FIG. 6A, the electrode sheet including the pressure electrodes 450 and 460 ( The 440 may be formed in contact with any one of the substrate 300 and the display module 200.

본 발명의 제3예에 따른 터치 입력 장치(1000)에서 터치 압력을 검출할 수 있도록, 전극시트(440)는 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200)과 스페이서층(420)을 사이에 두고 이격되도록 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200)에 부착될 수 있다.The electrode sheet 440 is spaced apart from the substrate 300 or the display module 200 and the spacer layer 420 so as to detect the touch pressure in the touch input device 1000 according to the third example of the present invention. The substrate 300 may be attached to the substrate 300 or the display module 200.

도6b는 제1방법에 따라 전극시트(440)가 터치 입력 장치에 부착된 터치 입력 장치의 일부의 단면도이다. 도6b에서는 전극시트(440)가 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200) 상에 부착된 것이 도시된다.6B is a cross-sectional view of a portion of the touch input device in which the electrode sheet 440 is attached to the touch input device according to the first method. In FIG. 6B, the electrode sheet 440 is attached to the substrate 300 or the display module 200.

도6c에 도시된 바와 같이, 스페이서층(420)을 유지하기 위해서 전극시트(440)의 테두리를 따라 소정 두께를 갖는 프레임(430)이 형성될 수 있다. 도6c에서 프레임(430)은 전극시트(440)의 모든 테두리(예컨대, 4각형의 4면)에 형성된 것이 도시되나, 프레임(430)은 전극시트(440)의 테두리 중 적어도 일부(예컨대, 4각형의 3면)에만 형성될 수도 있다. 이때, 도6c에 도시된 바와 같이, 프레임(430)은 전극 패턴(450, 460)을 포함하는 영역에는 형성되지 않을 수 있다. 이에 따라, 전극시트(440)가 프레임(430)을 통해 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200)에 부착될 때 압력 전극(450, 460)이 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200)과 소정 거리 이격되어 있을 수 있다. 실시예에 따라, 프레임(430)은 기판(300)의 상부면 또는 디스플레이 모듈(200)의 하부면에 형성될 수 있다. 또한, 프레임(430)은 양면 접착 테이프일 수 있다. 도6c에서는 전극시트(440)는 압력 전극(450, 460) 중 하나의 압력 전극만을 포함하는 것을 예시하고 있다.As shown in FIG. 6C, a frame 430 having a predetermined thickness may be formed along the edge of the electrode sheet 440 to maintain the spacer layer 420. In FIG. 6C, the frame 430 is formed on all the edges of the electrode sheet 440 (for example, four sides of a quadrilateral), but the frame 430 is at least a part of the edge of the electrode sheet 440 (eg, four). Only on three sides of a square). In this case, as shown in FIG. 6C, the frame 430 may not be formed in an area including the electrode patterns 450 and 460. Accordingly, when the electrode sheet 440 is attached to the substrate 300 or the display module 200 through the frame 430, the pressure electrodes 450 and 460 are predetermined distances from the substrate 300 or the display module 200. It may be spaced apart. According to an embodiment, the frame 430 may be formed on an upper surface of the substrate 300 or a lower surface of the display module 200. In addition, the frame 430 may be a double-sided adhesive tape. In FIG. 6C, the electrode sheet 440 includes only one pressure electrode among the pressure electrodes 450 and 460.

도6d는 제2방법에 따라 전극시트(440)가 터치 입력 장치에 부착된 터치 입력 장치의 일부의 단면도이다. 도6d에서는 전극시트(440)를 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200) 상에 위치시킨 후 접착 테이프(431)로 전극시트(440)를 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200)에 고정시킬 수 있다. 이를 위해 접착 테이프(431)는 전극시트(440)의 적어도 일부와 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200)의 적어도 일부에 접촉할 수 있다. 도6d에서는 접착 테이프(431)가 전극시트(440)의 상부로부터 이어져 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200)의 노출 표면까지 이어지도록 도시된다. 이때, 접착 테이프(431)는 전극시트(440)와 맞닿는 면 측에만 접착력이 있을 수 있다. 따라서, 도6d에서 접착 테이프(431)의 상부면은 접착력이 없을 수 있다.6D is a cross-sectional view of a portion of the touch input device in which the electrode sheet 440 is attached to the touch input device according to the second method. In FIG. 6D, the electrode sheet 440 may be positioned on the substrate 300 or the display module 200, and then the electrode sheet 440 may be fixed to the substrate 300 or the display module 200 with an adhesive tape 431. have. To this end, the adhesive tape 431 may contact at least a portion of the electrode sheet 440 and at least a portion of the substrate 300 or the display module 200. In FIG. 6D, the adhesive tape 431 is shown to extend from the top of the electrode sheet 440 to the exposed surface of the substrate 300 or the display module 200. In this case, the adhesive tape 431 may have an adhesive force only on the side of the surface in contact with the electrode sheet 440. Thus, the upper surface of the adhesive tape 431 in Figure 6d may not have the adhesive force.

도6d에 도시된 바와 같이, 전극시트(440)를 접착 테이프(431)를 통해 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200)에 고정시키더라도 전극시트(440)와 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200) 사이에는 소정의 공간, 즉 에어갭(420)이 존재할 수 있다. 이는 전극시트(440)와 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200) 사이가 직접 접착제로 부착된 것이 아니며 또한 전극시트(440)는 패턴을 갖는 압력 전극(450, 460)을 포함하므로 전극시트(440)의 표면은 편평하지 않을 수 있기 때문이다. 도6d에서의 에어갭(420) 또한 터치 압력을 검출하기 위한 스페이서층(420)으로서 기능할 수 있다.As shown in FIG. 6D, even when the electrode sheet 440 is fixed to the substrate 300 or the display module 200 through the adhesive tape 431, the electrode sheet 440 and the substrate 300 or the display module 200 are fixed. ) May have a predetermined space, that is, the air gap 420. The electrode sheet 440 is not directly attached between the electrode sheet 440 and the substrate 300 or the display module 200 by the adhesive, and the electrode sheet 440 includes pressure electrodes 450 and 460 having patterns. The surface of) may not be flat. The air gap 420 in FIG. 6D may also function as the spacer layer 420 for detecting touch pressure.

이하에서는 도6b에 도시된 바와 같은 제1방법에 따라 전극시트(440)가 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200)에 부착된 경우를 예로 하여 본 발명의 제3예를 설명하나, 동일한 설명은 제2방법 등 임의의 방법에 따라 기판(300) 또는 디스플레이 모듈(200)과 이격되어 전극시트(440)가 부착되는 경우에도 적용될 수 있다.Hereinafter, a third example of the present invention will be described with an example in which the electrode sheet 440 is attached to the substrate 300 or the display module 200 according to the first method as shown in FIG. 6B, but the same description will be provided. The method may also be applied to the case where the electrode sheet 440 is attached to the substrate 300 or the display module 200 by an arbitrary method such as the second method.

도6e는 본 발명의 제3예에 따른 압력 전극 패턴을 포함하는 터치 입력 장치의 단면도이다. 도6e에 도시된 바와 같이, 압력 전극(450, 460)을 포함하는 전극시트(440)는 특히 압력 전극(450, 460)이 형성된 영역에서 기판(300)과 스페이서층(420)으로 이격되면서 기판(300)에 부착될 수 있다. 도6e에서 디스플레이 모듈(200)이 전극시트(440)와 접촉되도록 도시되나 이는 단지 예시일 뿐이며 디스플레이 모듈(200)은 전극시트(440)와 이격되어 위치할 수도 있다.6E is a cross-sectional view of a touch input device including a pressure electrode pattern according to a third example of the present invention. As shown in FIG. 6E, the electrode sheet 440 including the pressure electrodes 450 and 460 is spaced apart from the substrate 300 and the spacer layer 420 in the region where the pressure electrodes 450 and 460 are formed. And may be attached to 300. In FIG. 6E, the display module 200 is shown to be in contact with the electrode sheet 440, but this is only an example and the display module 200 may be spaced apart from the electrode sheet 440.

도6f는 도6e에 도시된 터치 입력 장치(1000)에 압력이 인가된 경우의 단면도이다. 기판(300)은 노이즈 차폐를 위해 그라운드(ground) 전위를 가질 수 있다. 객체(500)를 통해 커버층(100)의 표면에 압력을 인가하는 경우 커버층(100) 및 디스플레이 모듈(200)은 휘어지거나 눌릴 수 있다. 이에 따라 전극시트(440)가 눌려 전극시트(440)에 포함된 압력 전극(450, 460)과 기판(300) 사이의 거리(d)가 d’로 감소할 수 있다. 이러한 경우, 상기 거리(d)의 감소에 따라 기판(300)으로 프린징 정전용량이 흡수되므로 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이의 상호 정전용량은 감소할 수 있다. 따라서, 수신전극을 통해 획득되는 감지신호에서 상호 정전용량의 감소량을 획득하여 터치 압력의 크기를 산출할 수 있다.6F is a cross-sectional view when pressure is applied to the touch input device 1000 shown in FIG. 6E. The substrate 300 may have a ground potential for noise shielding. When pressure is applied to the surface of the cover layer 100 through the object 500, the cover layer 100 and the display module 200 may be bent or pressed. Accordingly, the electrode sheet 440 may be pressed to reduce the distance d between the pressure electrodes 450 and 460 included in the electrode sheet 440 and the substrate 300 to d ′. In this case, since the fringing capacitance is absorbed into the substrate 300 as the distance d decreases, the mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 may decrease. Therefore, the magnitude of the touch pressure may be calculated by obtaining a reduction amount of mutual capacitance from the sensing signal obtained through the receiving electrode.

도6e 및 도6f에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3예에 따른 터치 입력 장치(1000)는 전극시트(440)가 부착된 기판(300)과 전극시트(440) 사이의 거리 변화에 따라 터치 압력을 검출할 수 있다. 이때, 전극시트(440)와 기판(300) 사이의 거리(d)는 매우 작으므로, 터치 압력에 따른 거리(d)의 미세한 변화에도 터치 압력을 정밀하게 검출할 수 있다.As shown in FIGS. 6E and 6F, the touch input device 1000 according to the third exemplary embodiment of the present invention may change according to a change in distance between the substrate 300 to which the electrode sheet 440 is attached and the electrode sheet 440. Touch pressure can be detected. In this case, since the distance d between the electrode sheet 440 and the substrate 300 is very small, the touch pressure may be accurately detected even with a minute change in the distance d according to the touch pressure.

도6g는 압력 전극(450, 460)이 디스플레이 모듈(200)의 하부면에 부착되는 것을 예시한다. 도6h는 도6g에 도시된 터치 입력 장치에 압력이 인가된 경우의 단면도이다. 이때, 디스플레이 모듈(300)은 그라운드 전위를 가질 수 있다. 따라서, 터치 센서 패널(100)의 터치 표면을 터치함에 따라 디스플레이 모듈(200)과 압력 전극(450, 460) 사이의 거리(d)가 감소하고, 결과적으로 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이의 상호 정전용량의 변화를 야기할 수 있다.6G illustrates that the pressure electrodes 450, 460 are attached to the bottom surface of the display module 200. FIG. 6H is a cross-sectional view when pressure is applied to the touch input device shown in FIG. 6G. In this case, the display module 300 may have a ground potential. Therefore, as the touch surface of the touch sensor panel 100 is touched, the distance d between the display module 200 and the pressure electrodes 450 and 460 is reduced, and as a result, the first electrode 450 and the second electrode are reduced. May cause a change in mutual capacitance between 460.

도6g 및 도6h에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3예에 따른 터치 입력 장치(1000)는 전극시트(440)가 부착된 디스플레이 모듈(200)과 전극시트(440) 사이의 거리 변화에 따라 터치 압력을 검출할 수도 있음을 알 수 있다.As shown in FIGS. 6G and 6H, the touch input device 1000 according to the third embodiment of the present invention may change the distance between the display module 200 to which the electrode sheet 440 is attached and the electrode sheet 440. It can be seen that the touch pressure can be detected accordingly.

예컨대, 실시예에 따라 전극시트(440)와 기판(300) 사이의 거리에 비해 디스플레이 모듈(200)과 전극시트(440) 사이의 거리는 더 작을 수 있다. 또한, 예컨대 전극시트(440)와 그라운드 전위인 디스플레이 모듈(200)의 하부면 사이의 거리는, 전극시트(440)와 디스플레이 모듈(200) 내에 위치하는 Vcom 전위층 및/또는 임의의 그라운드 전위 층과의 거리보다 작을 수 있다. 예컨대, 도2a 내지 도2c에 도시된 디스플레이 패널(200)에서 제1편광층(271)과 제1글라스층(261) 사이에 노이즈(noise) 차폐를 위한 전극(미도시)을 포함할 수 있으며 이러한 차폐를 위한 전극은 ITO로 구성될 수 있으며 그라운드 전위층 역할을 수행할 수 있다.For example, the distance between the display module 200 and the electrode sheet 440 may be smaller than the distance between the electrode sheet 440 and the substrate 300. Further, for example, the distance between the electrode sheet 440 and the lower surface of the display module 200 which is the ground potential may include the Vcom potential layer and / or any ground potential layer positioned in the electrode sheet 440 and the display module 200. It may be less than the distance of. For example, in the display panel 200 illustrated in FIGS. 2A to 2C, an electrode (not shown) for shielding noise may be included between the first polarization layer 271 and the first glass layer 261. The electrode for shielding may be composed of ITO and may serve as a ground potential layer.

도6e 내지 도6h에 포함된 제1전극(450) 및 제2전극(460)는 도7a 내지 도7c에 예시된 패턴을 가질 수 있으며 상세한 설명은 중복되므로 생략한다.The first electrode 450 and the second electrode 460 included in FIGS. 6E through 6H may have the patterns illustrated in FIGS. 7A through 7C, and detailed descriptions thereof will be omitted.

도6a 내지 도6h에서, 전극시트(440)에 포함된 제1전극(450)과 제2전극(460)은 동일한 층에 형성된 것으로 도시되나, 제1전극(450)과 제2전극(460)은 실시예에 따라 서로 다른 층으로 구현될 수 있다. 도9b에 예시된 바와 같이, 전극시트(440)에서 제1전극(450)은 제1절연층(470) 상에 형성되고 제2전극(460)은 제1전극(450) 상에 위치하는 제2절연층(471) 상에 형성되며, 제2전극(460)은 제3절연층(472)으로 덮일 수 있다.6A to 6H, although the first electrode 450 and the second electrode 460 included in the electrode sheet 440 are illustrated as being formed on the same layer, the first electrode 450 and the second electrode 460 are illustrated. According to the embodiment may be implemented in different layers. As illustrated in FIG. 9B, in the electrode sheet 440, the first electrode 450 is formed on the first insulating layer 470, and the second electrode 460 is formed on the first electrode 450. The second electrode 460 may be formed on the second insulating layer 471 and covered with the third insulating layer 472.

또한, 실시예에 따라 압력 전극(450, 460)이 제1전극(450)과 제2전극(460) 중 어느 하나의 압력 전극만을 포함하도록 구성될 수 있으며, 이러한 경우 하나의 압력 전극과 그라운드층(디스플레이 모듈(200) 또는 기판(300)) 사이의 정전용량, 즉 자기 정전용량의 변화를 검출함으로써 터치 압력의 크기를 검출할 수도 있다. 이때, 압력 전극은 도7d에 예시된 바와 같이 판(예컨대, 사각판) 형상을 가질 수 있다. 이때, 도9c에 예시된 바와 같이, 전극시트(440)에서 제1전극(450)은 제1절연층(470) 상에 형성되고 제2절연층(471)으로 덮일 수 있다.In addition, according to the exemplary embodiment, the pressure electrodes 450 and 460 may be configured to include only one pressure electrode of the first electrode 450 and the second electrode 460, in which case one pressure electrode and a ground layer are used. (The magnitude of the touch pressure may be detected by detecting a change in the capacitance, that is, the self capacitance between the display module 200 or the substrate 300). In this case, the pressure electrode may have a plate (eg, rectangular plate) shape as illustrated in FIG. 7D. In this case, as illustrated in FIG. 9C, in the electrode sheet 440, the first electrode 450 may be formed on the first insulating layer 470 and covered with the second insulating layer 471.

도8a 및 도8b는 본 발명에 따른 전극시트(440)가 적용된 터치 입력 장치에서 터치 압력의 크기와 포화 면적 사이의 관계를 나타낸다. 도8a 및 도8b에서는 전극시트(440)가 기판(300)에 부착된 경우가 도시되나, 이하의 설명은 전극시트(440)가 디스플레이 모듈(200)에 부착된 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.8A and 8B show the relationship between the magnitude of touch pressure and the saturation area in the touch input device to which the electrode sheet 440 according to the present invention is applied. 8A and 8B, the case where the electrode sheet 440 is attached to the substrate 300 is illustrated, but the following description may also be applied to the case where the electrode sheet 440 is attached to the display module 200.

*터치 압력의 크기가 충분히 큰 경우 소정 위치에서 전극시트(440)와 기판(300) 사이의 거리가 더 이상 가까워지지 않는 상태에 다다를 수 있다. 이러한 상태를 이하에서는 포화 상태라고 지칭한다. 예컨대, 도8a에 예시된 바와 같이 힘(f)으로 터치 입력 장치(1000)를 누를 때 전극시트(440)와 기판(300)은 접하여 더 이상 거리가 가까워질 수 없다. 이때, 도8a의 우측에서 전극시트(440)와 기판(300)이 접촉하는 면적은 a로 표시될 수 있다.When the magnitude of the touch pressure is large enough, the distance between the electrode sheet 440 and the substrate 300 at a predetermined position may reach a state in which the touch pressure is no longer close. This state is referred to below as saturation. For example, as illustrated in FIG. 8A, when the touch input device 1000 is pressed by the force f, the electrode sheet 440 and the substrate 300 may come into contact with each other so that the distance may not be closer. In this case, an area where the electrode sheet 440 and the substrate 300 contact each other may be represented by a.

하지만, 이러한 경우에도 터치 압력의 크기가 더 커지는 때에는 기판(300)과 전극시트(440) 사이의 거리가 더 이상 가까워지지 않는 포화 상태에 있는 면적이 커질 수 있다. 예컨대, 도8b에 예시된 바와 같이 f보다 더 큰 힘(F)으로 터치 입력 장치(1000)를 누르면 전극시트(440)와 기판(300)이 접촉하는 면적이 더 커질 수 있다. 도8b의 우측에서 전극시트(440)와 기판(300)이 접촉하는 면적은 A로 표시될 수 있다. 이러한 면적이 커질수록 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이의 상호 정전용량은 감소할 수 있다. 이하에서 거리의 변화에 따른 정전용량 변화에 따라서 터치 압력의 크기를 산출하는 것이 설명되나 이는 포화 상태에 있는 포화 면적의 변화에 따라서 터치 압력의 크기를 산출하는 것을 포함할 수 있다.However, even in this case, when the size of the touch pressure becomes larger, the area in the saturation state where the distance between the substrate 300 and the electrode sheet 440 is no longer close may increase. For example, as illustrated in FIG. 8B, when the touch input device 1000 is pressed with a force F greater than f, an area in which the electrode sheet 440 contacts the substrate 300 may increase. 8B, an area where the electrode sheet 440 contacts the substrate 300 may be represented by A. FIG. As the area increases, the mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 may decrease. It will be described below to calculate the size of the touch pressure according to the change in capacitance according to the change in distance, which may include calculating the size of the touch pressure in accordance with the change of the saturation area in the saturation state.

도8a 및 도8b는 제3예를 참조하여 설명되나, 도8a 및 도8b를 참조한 설명은 제1예 내지 제2예 및 아래서 설명하는 제4실시예에도 동일하게 적용될 수 있음은 자명하다. 보다 구체적으로, 압력 전극(450, 460)과 그라운드층 또는 기준전위층(200, 300, 270) 사이의 거리가 더 이상 가까워질 수 없는 포화 상태에 있는 포화 면적의 변화에 따라서 터치 압력의 크기를 산출할 수 있다.8A and 8B will be described with reference to the third example, but the description with reference to FIGS. 8A and 8B is equally applicable to the first to second examples and the fourth embodiment described below. More specifically, the magnitude of the touch pressure is changed according to the change in the saturation area in the saturation state where the distance between the pressure electrodes 450 and 460 and the ground layer or the reference potential layers 200, 300 and 270 can no longer be close. Can be calculated.

도10a 및 도10b는 본 발명의 제4예에 따른 터치 입력 장치를 예시한다. 본 발명의 제4예에 따른 터치 입력 장치(1000)는, 전극시트(440)를 삽입함으로써 터치 입력 장치의 상부 면뿐 아니라 하부 면에 압력을 인가하는 경우에도 터치 압력을 감지할 수 있다. 본 명세서에서 터치 표면으로서 터치 입력 장치(1000)의 상부 면은 디스플레이 모듈(200)의 상부 면으로 지칭될 수 있으며 이는 디스플레이 모듈(200)의 상부 표면뿐 아니라 디스플레이 모듈(200)을 도면의 상측에서 덮고 있는 표면을 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 터치 표면으로서 터치 입력 장치(1000)의 하부면은 기판(300)의 하부 면으로 지칭될 수 있으며 이는 기판(300)의 하부 표면뿐 아니라 도면의 하측에서 기판(300)을 덮고 있는 표면을 포함할 수 있다.10A and 10B illustrate a touch input device according to a fourth example of the present invention. The touch input device 1000 according to the fourth embodiment of the present invention may detect the touch pressure even when a pressure is applied to the lower surface as well as the upper surface of the touch input device by inserting the electrode sheet 440. In the present specification, an upper surface of the touch input device 1000 as a touch surface may be referred to as an upper surface of the display module 200, which may not only display the upper surface of the display module 200 but also the display module 200 at the upper side of the drawing. It may include a covering surface. In addition, the lower surface of the touch input device 1000 as the touch surface herein may be referred to as the lower surface of the substrate 300, which covers the substrate 300 at the lower side of the drawing as well as the lower surface of the substrate 300. It can include a surface that is present.

도10a에서는 제1예에서 압력 전극(450, 460)을 포함하는 전극시트(440)가 디스플레이 모듈(200)의 하부면상에 위치하는 경우로서, 기판(300)의 하부면에 압력을 인가하여 기판(300)이 눌리거나 휘어짐을 통해서 기판(300)과 압력 전극(450, 460) 사이의 거리가 변화하는 경우를 예시한다. 이때, 기준전위층인 기판(300) 과의 거리가 변화함에 따라 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이의 정전용량 또는 제1전극(450)또는 제2전극(460)과 기판(300) 사이의 정전용량이 변화하므로 터치 압력을 검출할 수 있다.In FIG. 10A, when the electrode sheet 440 including the pressure electrodes 450 and 460 is positioned on the lower surface of the display module 200 in the first example, the substrate is applied by applying pressure to the lower surface of the substrate 300. The case where the distance between the substrate 300 and the pressure electrodes 450 and 460 is changed by pressing or bending 300 is illustrated. At this time, the capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 or the first electrode 450 or the second electrode 460 and the substrate as the distance between the substrate 300 as the reference potential layer changes. Since the capacitance between 300 changes, the touch pressure can be detected.

도10b에서는 제3예에서 전극시트(440)가 기판(300)에 부착된 경우로서, 기판(300)의 하부면에 압력을 인가하여 기판(300)이 눌리거나 휘어짐을 통해서 기판(300)과 전극시트(440) 사이의 거리가 변화하는 경우를 예시한다. 도10a의 경우와 마찬가지로, 기준전위층인 기판(300) 과의 거리가 변화함에 따라 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이의 정전용량 또는 제1전극(450)또는 제2전극(460)과 기판(300) 사이의 정전용량이 변화하므로 터치 압력을 검출할 수 있다.In FIG. 10B, when the electrode sheet 440 is attached to the substrate 300 in the third example, pressure is applied to the lower surface of the substrate 300 so that the substrate 300 is pressed or bent. The case where the distance between the electrode sheets 440 changes is illustrated. As in the case of FIG. 10A, the capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 or the first electrode 450 or the second electrode as the distance from the substrate 300 as the reference potential layer changes. Since the capacitance between the 460 and the substrate 300 changes, the touch pressure may be detected.

도10a 및 도10b에서 제1예 및 제3예의 일부에 대해서 제4예를 설명하였으나, 제4예는 제1예 내지 제3예로서 기판(300)의 하부 면에 압력을 인가하여 기판(300)이 휘어지거나 눌림으로 인해 제1전극(450)과 제2전극(460) 사이의 정전용량, 또는 제1전극(450)과 기준전위층(200, 300, 270) 사이의 정전용량이 변화하는 경우에 모두 적용될 수 있다. 예컨대, 도4c에 도시된 바와 같은 구조에서 기판(300)이 휘어지거나 눌림을 통해서 압력 전극(450, 460)과 디스플레이 모듈(200) 사이의 거리가 변화할 수 있고, 이에 따라 압력 검출이 가능할 수 있다.Although FIGS. 10A and 10B illustrate some examples of the first and third examples, the fourth example is the first to third examples, and the substrate 300 is applied by applying pressure to the lower surface of the substrate 300. ), The capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460, or the capacitance between the first electrode 450 and the reference potential layers 200, 300, 270 changes due to bending or pressing. In all cases. For example, in the structure as shown in FIG. 4C, the distance between the pressure electrodes 450 and 460 and the display module 200 may be changed by bending or pressing the substrate 300, and thus pressure detection may be possible. have.

본 발명에 따른 압력 센서는 디스플레이 패널(200A)에 직접 형성될 수 있다. 도14a 내지 도14c는 다양한 디스플레이 패널(200A)에 직접 형성된 압력 센서의 실시예를 나타내는 단면도이다.The pressure sensor according to the present invention may be formed directly on the display panel 200A. 14A-14C are cross-sectional views illustrating embodiments of pressure sensors formed directly on various display panels 200A.

먼저, 도14a는 LCD 패널을 이용하는 디스플레이 패널(200A)에 형성된 압력 센서를 도시한다. 구체적으로, 도14a에 도시된 바와 같이, 압력 전극(450,460)이 포함된 압력 센서가 제2기판층(262) 하면에 형성될 수 있다. 이 때, 도14a에서는 도2a의 제2편광층(272)이 생략되었으나, 압력 센서와 백라이트 유닛(back light unit)(275) 사이 또는 압력 센서와 제2기판층(262) 사이에 도 2a의 제2편광층(272)이 배치될 수 있다. First, Fig. 14A shows a pressure sensor formed in the display panel 200A using the LCD panel. Specifically, as shown in FIG. 14A, a pressure sensor including the pressure electrodes 450 and 460 may be formed on the bottom surface of the second substrate layer 262. In this case, although the second polarization layer 272 of FIG. 2A is omitted in FIG. 14A, the pressure sensor and the back light unit 275 or between the pressure sensor and the second substrate layer 262 of FIG. The second polarization layer 272 may be disposed.

터치 입력 장치(1000)에 압력이 인가되면, 상호 정전용량 변화량에 기초하여 터치 압력을 검출하는 경우에는, 구동전극(450)에 구동신호가 인가되고, 압력 전극(450,460)과 이격된 기준전위층과 압력 전극(450,460)과의 거리 변화에 따라 변화하는 정전용량에 대한 정보를 포함하는 전기적 신호를 수신전극(460)으로부터 수신한다. When pressure is applied to the touch input device 1000, when detecting the touch pressure based on the mutual capacitance change amount, a driving signal is applied to the driving electrode 450, and the reference potential layer spaced apart from the pressure electrodes 450 and 460. An electrical signal is received from the receiving electrode 460 including information on the capacitance that changes according to a change in distance from the overpressure electrodes 450 and 460.

한편, 자기 정전용량 변화량에 기초하여 터치 압력을 검출하는 경우에는, 압력 전극(450,460)에 구동신호가 인가되고, 압력 전극(450,460)과 이격된 기준전위층과 압력 전극(450,460)과의 거리 변화에 따라 변화하는 정전용량에 대한 정보를 포함하는 전기적 신호를 압력 전극(450,460)으로부터 수신한다. 여기서 기준전위층은 기판(300)이거나 디스플레이 패널(200A)과 기판(300) 사이에 배치되며, 디스플레이 패널(200A)을 보호하는 기능을 수행하는 커버일 수 있다.On the other hand, in the case of detecting the touch pressure based on the change amount of the self capacitance, a driving signal is applied to the pressure electrodes 450 and 460, and the distance between the reference potential layer and the pressure electrodes 450 and 460 spaced apart from the pressure electrodes 450 and 460 is changed. An electrical signal including information on the capacitance that changes according to the received from the pressure electrodes (450,460). Here, the reference potential layer may be a substrate 300 or a cover disposed between the display panel 200A and the substrate 300 and performing a function of protecting the display panel 200A.

다음으로, 도14b는 OLED 패널(특히, AM-OLED 패널)을 이용하는 디스플레이 패널(200A)의 하부면에 형성된 압력 센서를 도시한다. 구체적으로, 압력 전극(450,460)이 포함된 압력 센서가 제2기판층(283) 하면에 형성될 수 있다. 이때, 압력을 검출하는 방법은 도14a에서 설명한 방법과 동일하다.Next, Fig. 14B shows a pressure sensor formed on the bottom surface of the display panel 200A using an OLED panel (especially an AM-OLED panel). In detail, a pressure sensor including the pressure electrodes 450 and 460 may be formed on the bottom surface of the second substrate layer 283. At this time, the method of detecting pressure is the same as the method described with reference to Fig. 14A.

다음으로, 도14c는 OLED 패널을 이용하는 디스플레이 패널(200A) 내에 형성된 압력 센서를 도시한다. 구체적으로, 압력 전극(450,460)이 포함된 압력 센서가 제2기판층(283) 상면에 형성될 수 있다. 이때, 압력을 검출하는 방법은 도14a에서 설명한 방법과 동일하다. Next, Fig. 14C shows a pressure sensor formed in the display panel 200A using the OLED panel. In detail, a pressure sensor including the pressure electrodes 450 and 460 may be formed on the upper surface of the second substrate layer 283. At this time, the method of detecting pressure is the same as the method described with reference to Fig. 14A.

또한, 도14c에서는 OLED 패널을 이용하는 디스플레이 패널(200A)에 대하여 예를 들어 설명하였지만, LCD 패널을 이용하는 디스플레이 패널(200A)의 제2기판층(272) 상면에 압력 전극(450,460)이 형성되는 것도 가능하다.In addition, in FIG. 14C, the display panel 200A using the OLED panel has been described as an example, but pressure electrodes 450 and 460 are formed on the upper surface of the second substrate layer 272 of the display panel 200A using the LCD panel. It is possible.

또한, 도14a 내지 도14c에서는 압력 전극(450,460)이 포함된 압력 센서가 제2기판층(272,283)의 상면 또는 하면에 형성되는 것에 대하여 설명하였지만, 압력 센서가 제1기판층(261,281)의 상면 또는 하면에 형성되는 것도 가능하다.In addition, in FIGS. 14A to 14C, the pressure sensors including the pressure electrodes 450 and 460 are formed on the upper or lower surfaces of the second substrate layers 272 and 283, but the pressure sensors are formed on the upper surfaces of the first substrate layers 261 and 281. Alternatively, it may be formed on the lower surface.

또한, 도14a 내지 도14c에서는 압력 전극(450,460)이 포함된 압력 센서가 디스플레이 패널(200A)에 직접 형성되는 것에 대하여 설명하였지만, 압력 센서가 기판(300)에 직접 형성되고, 전위층이 디스플레이 패널(200A)이거나 디스플레이 패널(200A)과 기판(300) 사이에 배치되며, 디스플레이 패널(200A)을 보호하는 기능을 수행하는 커버일 수 있다.In addition, although FIGS. 14A to 14C have described that the pressure sensors including the pressure electrodes 450 and 460 are directly formed on the display panel 200A, the pressure sensors are directly formed on the substrate 300, and the potential layer is formed on the display panel. It may be 200A or a cover disposed between the display panel 200A and the substrate 300 to perform a function of protecting the display panel 200A.

또한, 도14a 내지 도14c에서는 기준전위층이 압력 센서의 하부에 배치되는 것에 대하여 설명하였지만, 기준전위층이 디스플레이 패널(200A)의 내부에 배치될 수 있다. 구체적으로, 기준전위층이 디스플레이 패널(200A)의 제1기판층(261,281)의 상면 또는 하면, 또는 제2기판층(262,283)의 상면 또는 하면에 배치될 수 있다.14A to 14C, the reference potential layer is disposed below the pressure sensor, but the reference potential layer may be disposed inside the display panel 200A. In detail, the reference potential layer may be disposed on the top or bottom surface of the first substrate layers 261 and 281 of the display panel 200A, or the top or bottom surface of the second substrate layers 262 and 283.

본 발명에 따른 터치 입력 장치(1000)에서 정전용량 변화량을 감지하기 위한 압력 센서는 디스플레이 패널(200A)에 직접 형성되는 제1전극(450) 및 전극시트의 형태로 구성된 제2전극(460)으로 구성될 수 있다. 구체적으로, 제1전극(450)은 도14a 내지 도14c에 설명한 바와 같이 디스플레이 패널(200A)에 직접 형성되고, 제2전극(460)은 도4 내지 도5에서 설명한 바와 같이 전극시트의 형태로 구성되어 터치 입력 장치(1000)에 부착될 수 있다.In the touch input device 1000 according to the present invention, a pressure sensor for detecting an amount of change in capacitance is a first electrode 450 formed directly on the display panel 200A and a second electrode 460 configured in the form of an electrode sheet. Can be configured. Specifically, the first electrode 450 is formed directly on the display panel 200A as described with reference to FIGS. 14A to 14C, and the second electrode 460 is in the form of an electrode sheet as described with reference to FIGS. 4 to 5. It may be configured and attached to the touch input device 1000.

도4 내지 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전극시트(440) 형태의 압력 센서가 터치 입력 장치에 부착된 상태에서, 또는 도14에 도시된 바와 같이 압력 센서가 터치 입력 장치에 직접 형성된 상태에서 압력 전극(450, 460)으로부터 검출되는 정전용량의 변화량으로부터 터치 압력의 크기를 검출하게 된다. 이 때, 압력 전극(450, 460)으로부터 검출되는 정전용량은 압력 전극(450, 460)과 기준전위층 간의 거리 변화뿐만 아니라, 디스플레이 노이즈를 포함하는 주위 환경의 변화에 따라서도 변화하게 되므로, 그 정확도가 떨어진다. 특히, 도14a 내지 도14c에 도시된 바와 같이 압력 센서가 터치 입력 장치에 직접 형성될 경우, 디스플레이 패널(200A)의 구동부(예를 들어, 픽셀 전극 또는 구동 전극)과 압력 센서의 거리가 가깝게 되므로, 디스플레이 모듈이 구동함에 따라, 압력 전극(450, 460)으로부터 검출되는 정전용량에 압력 전극(450, 460)과 디스플레이 패널(200A)의 구동부 사이의 ‘기생 정전용량(parasitic capacitance)’이 포함될 수 있다. 따라서, 검출되는 정전용량의 변화량 중에서 상기 기생 정전용량을 현저히 줄이거나 제거하여야만, 압력 전극(450, 460)과 기준전위층 간의 거리 변화에 의한 정전용량 변화량에 근거한 터치 압력의 크기를 정확하게 검출할 수 있다.As shown in FIGS. 4 to 10, the pressure sensor in the form of an electrode sheet 440 according to the present invention is attached to the touch input device, or as shown in FIG. 14, the pressure sensor is directly formed on the touch input device. In the state, the magnitude of the touch pressure is detected from the change amount of the capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460. At this time, since the capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460 changes not only in the distance between the pressure electrodes 450 and 460 and the reference potential layer, but also in response to changes in the surrounding environment including display noise, The accuracy is poor. In particular, when the pressure sensor is directly formed on the touch input device as shown in FIGS. 14A to 14C, the distance between the driving unit (eg, the pixel electrode or the driving electrode) of the display panel 200A and the pressure sensor are close to each other. As the display module is driven, 'parasitic capacitance' between the pressure electrodes 450 and 460 and the driving unit of the display panel 200A may be included in the capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460. have. Therefore, the parasitic capacitance must be significantly reduced or removed from the change in capacitance detected, so that the magnitude of the touch pressure based on the change in capacitance due to the change in distance between the pressure electrodes 450 and 460 and the reference potential layer can be accurately detected. have.

이를 위하여, 압력 전극(450, 460)에 구동 신호(Tx)를 인가하고, 압력 전극(450, 460)으로부터 감지신호(Rx)를 수신하는 매 스캔시 또는 소정 주기에 맞추어 리셋 프로세스가 반복적으로 실행되게 할 수 있다. 리셋 프로세스는 기준이 되는 정전용량을 리셋 시점에 맞추어 재설정하게 된다. 이러한, 리셋 프로세스는 터치 센싱 IC에 소프트웨어의 형식으로 탑재되어 구동되게 되는데, 터치 압력 검출을 위한 구동 신호 인가 시간 구간 및 감지 신호 수신 시간 구간과는 구분되는 시간에 구동되어야 하므로, 터치 압력 검출의 효율이 떨어질 수 있다. 또한, 입력된 터치가 해제되지 않고 계속되어 유지되는 경우, 그 유지되는 기간 동안은 리셋 프로세스가 구동되지 않기 때문에, 그 유지되는 기간 동안의 디스플레이 노이즈에 따른 정전용량의 변화를 제외시키지 못하는 단점이 있다.To this end, the reset process is repeatedly executed at every scan or at predetermined intervals when the driving signal Tx is applied to the pressure electrodes 450 and 460, and the detection signal Rx is received from the pressure electrodes 450 and 460. It can be done. The reset process resets the reference capacitance at the time of reset. The reset process is mounted on the touch sensing IC in the form of a software and is driven. Since the reset process is driven at a time different from the driving signal application time interval and the detection signal reception time interval for the touch pressure detection, the touch pressure detection efficiency is increased. This can fall. In addition, when the input touch is maintained without being released, since the reset process is not driven during the sustained period, there is a disadvantage in that the change in capacitance due to display noise during the sustained period cannot be excluded. .

또한, 위와 같은 리셋 프로세스를 통하여 기준이 되는 정전용량을 리셋 시점에 맞추어 재설정하더라도, 디스플레이 모듈이 구동하는 시간 구간 내에 압력 검출이 이루어지므로, 실시간으로 발생하는 디스플레이 노이즈에 따른 정전용량의 변화를 제외시키는 것은 현실적으로 불가능하다. 따라서, 압력 전극(450, 460)으로부터 검출되는 정전용량의 변화량 중에서 압력 전극(450, 460)과 디스플레이 모듈의 구동부 사이의 기생 정전용량을 현저히 줄이거나 제거할 수 있는 방법이 필요하다.In addition, even when the reference capacitance is reset at a reset time point through the above-described reset process, since the pressure is detected within a time interval during which the display module is driven, the change in capacitance due to display noise occurring in real time is excluded. It is practically impossible. Accordingly, there is a need for a method capable of significantly reducing or eliminating parasitic capacitance between the pressure electrodes 450 and 460 and the driving unit of the display module among changes in capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460.

도 3b는 압력 전극(450, 460)으로부터 검출되는 정전용량의 변화량 중에서 압력 전극(450, 460)과 디스플레이 모듈(200) 사이에서 발생하는 기생 정전용량을 현저히 줄이거나 제거할 수 있는 방법을 설명하기 위한 제1 예에 따른 터치 입력 장치의 단면도이다.3B illustrates a method of significantly reducing or eliminating parasitic capacitance generated between the pressure electrodes 450 and 460 and the display module 200 among the changes in capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460. 1 is a cross-sectional view of a touch input device according to a first example.

도 3b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 입력 장치는, 디스플레이 모듈(200), 압력 전극(450, 460) 및 기판(300)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3B, the touch input device according to an embodiment of the present invention may include a display module 200, pressure electrodes 450 and 460, and a substrate 300.

디스플레이 모듈(200)은 디스플레이 패널을 포함하고, 디스플레이 패널은, 도2a 또는 도2b에 도시된 디스플레이 패널(200A)일 수 있다. The display module 200 may include a display panel, and the display panel may be the display panel 200A illustrated in FIG. 2A or 2B.

디스플레이 모듈(200)에 포함된 디스플레이 패널은 디스플레이 패널의 구동에 사용되는 전극을 포함한다. 여기서, 디스플레이 패널의 구동에 사용되는 전극은, 디스플레이 패널의 종류에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널이 도2a에 도시된 LCD 패널(200A)인 경우, 디스플레이 패널의 구동에 사용되는 전극은 데이터 라인(data line), 게이트 라인(gate line), TFT, 공통 전극(Vcom: common electrode) 및 픽셀 전극(pixel electrode) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있고, 디스플레이 패널이 도2b에 도시된 OLED 패널(200A)인 경우, 데이터 라인(data line), 게이트 라인(gate line), 제1전원라인(ELVDD) 및 제2전원라인(ELVSS) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. The display panel included in the display module 200 includes an electrode used to drive the display panel. Here, the electrode used to drive the display panel may vary depending on the type of display panel. For example, when the display panel is the LCD panel 200A shown in FIG. 2A, the electrodes used to drive the display panel include a data line, a gate line, a TFT, and a common electrode Vcom: at least one of a common electrode and a pixel electrode, and when the display panel is the OLED panel 200A shown in FIG. 2B, a data line, a gate line, It may include at least one of the first power line (ELVDD) and the second power line (ELVSS).

디스플레이 모듈(200)은 도1a 또는 도1b에 도시된 터치 센서(10)를 포함할 수 있다.The display module 200 may include the touch sensor 10 shown in FIG. 1A or 1B.

압력 전극(450, 460)은, 디스플레이 모듈(200)과 기판(300) 사이에 배치되는데, 도 3b에 도시된 실시 예서는 압력 전극(450, 460)은 디스플레이 모듈(200)의 디스플레이 패널에 형성된다. 여기서, 압력 전극(450, 460)이 디스플레이 모듈(200)의 디스플레이 패널에 직접 형성될 수 있다. 여기서, 직접 형성된다는 의미는 디스플레이 모듈(200)의 하부면에 압력 전극(450, 460)이 패터닝된 것을 의미할 수 있다.The pressure electrodes 450 and 460 are disposed between the display module 200 and the substrate 300. In the embodiment illustrated in FIG. 3B, the pressure electrodes 450 and 460 are formed on the display panel of the display module 200. do. Here, the pressure electrodes 450 and 460 may be directly formed on the display panel of the display module 200. Here, the direct formation may mean that the pressure electrodes 450 and 460 are patterned on the lower surface of the display module 200.

압력 전극(450, 460)은 복수로 구성될 수 있고, 복수의 압력 전극(450, 460)들 중 일부는 구동 신호(Tx)가 인가되는 구동 전극이고, 나머지는 감지 신호(Rx)가 출력되는 감지 전극일 수 있다. 뿐만 아니라 복수의 압력 전극(450, 460) 각각이 구동 신호(Tx)를 인가받고, 감지 신호(Rx)를 출력할 수도 있다. The pressure electrodes 450 and 460 may be configured in plural, some of the plurality of pressure electrodes 450 and 460 are driving electrodes to which a driving signal Tx is applied, and others of which are output the sensing signals Rx. It may be a sensing electrode. In addition, each of the plurality of pressure electrodes 450 and 460 may receive the driving signal Tx and output the sensing signal Rx.

기판(300)은 디스플레이 모듈(200) 아래에 배치된다. 기판(300)은 전도성 재질로서, 압력 전극(450, 460)의 기준전위층일 수 있다. The substrate 300 is disposed below the display module 200. The substrate 300 may be a conductive material and may be a reference potential layer of the pressure electrodes 450 and 460.

터치 입력 장치의 표면으로 가해지는 압력에 의해 디스플레이 모듈(200)이 휘어지면, 압력 전극(450, 460)과 기준전위층인 기판(300) 사이의 거리가 변화되고, 변화되는 거리에 따라 압력 전극(450, 460)과 기판(300) 사이의 정전용량이 변화되며, 정전용량의 변화가 압력 전극(450, 460)으로부터 감지될 수 있다. 여기서, 압력 전극(450, 460)으로부터 검출되는 정전용량의 변화량 중에는, 압력 전극(450, 460)과 디스플레이 모듈(200)에 포함된 디스플레이 패널의 구동에 사용되는 전극 사이의 기생 정전용량이 포함될 수 있다. 기생 정전용량은, 압력 전극(450, 460)이 디스플레이 패널(200)의 구동에 사용되는 여러 전극들 중에서 어느 하나 이상의 전극이 압력 전극(450, 460)의 기준전위층 역할을 하면서 발생하고, 압력 전극(450, 460)과 디스플레이 패널(200)의 구동에 사용되는 여러 전극들 중에서 어느 하나 이상의 전극 사이의 거리가 가까워지면 가까워질수록 기생 정전용량은 증가한다.When the display module 200 is bent by the pressure applied to the surface of the touch input device, the distance between the pressure electrodes 450 and 460 and the substrate 300 as the reference potential layer is changed, and the pressure electrode is changed according to the changed distance. The capacitance between 450 and 460 and the substrate 300 is changed, and the change in capacitance can be detected from the pressure electrodes 450 and 460. Here, the parasitic capacitance between the pressure electrodes 450 and 460 and the electrode used to drive the display panel included in the display module 200 may be included in the change amount of the capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460. have. The parasitic capacitance is generated when one or more electrodes among the various electrodes in which the pressure electrodes 450 and 460 are used to drive the display panel 200 serve as a reference potential layer of the pressure electrodes 450 and 460. As the distance between any one or more of the electrodes 450 and 460 and the electrodes used to drive the display panel 200 approaches, the parasitic capacitance increases.

이러한 기생 정전용량을 현저히 줄이거나 제거하기 위해서, 압력 전극(450, 460)으로 구동 신호(Tx)가 인가될 때, 디스플레이 패널(200)의 구동에 사용되는 전극들 중 어느 하나 이상의 전극에도 압력 전극(450, 460)으로 인가되는 구동 신호(Tx)를 같이 인가한다. 여기서, 어느 하나 이상의 전극은, 디스플레이 패널(200)의 구동에 사용되는 전극들 중에서 압력 전극(450, 460)과 가장 가까운 곳에 위치한 전극일 수 있다. In order to significantly reduce or eliminate the parasitic capacitance, when the driving signal Tx is applied to the pressure electrodes 450 and 460, the pressure electrode may be applied to any one or more of the electrodes used to drive the display panel 200. The driving signals Tx applied to the signals 450 and 460 are applied together. Here, the at least one electrode may be an electrode located closest to the pressure electrodes 450 and 460 among the electrodes used to drive the display panel 200.

압력 전극(450, 460)과 디스플레이 패널(200)의 구동에 사용되는 전극들 중 어느 하나의 전극에 동일한 구동 신호(Tx)가 동시에 인가되면, 압력 전극(450, 460)과 디스플레이 패널(200)의 구동에 사용되는 전극들 중 어느 하나의 전극은 동일한 전위를 갖게되므로, 기생 정전용량이 전혀 발생되지 않거나 현저히 줄어들 수 있고, 기준전위층인 기판(300)의 입장에서는 구동 신호(Tx)가 압력 전극(450, 460)과 디스플레이 패널(200)의 구동에 사용되는 전극들 중 어느 하나의 전극으로부터 나오기 때문에, 신호대잡음비(SNR)가 향상되는 이점도 있다.When the same driving signal Tx is simultaneously applied to any one of the electrodes used for driving the pressure electrodes 450 and 460 and the display panel 200, the pressure electrodes 450 and 460 and the display panel 200 are applied. Since any one of the electrodes used for driving of the electrode has the same potential, no parasitic capacitance may be generated or may be significantly reduced, and the driving signal Tx may be pressed in the position of the substrate 300 as the reference potential layer. The signal-to-noise ratio (SNR) is also improved because it comes from one of the electrodes 450 and 460 and the electrodes used to drive the display panel 200.

도 3c는 압력 전극(450, 460)으로부터 검출되는 정전용량의 변화량 중에서 압력 전극(450, 460)과 디스플레이 모듈(200) 사이에서 발생하는 기생 정전용량을 현저히 줄이거나 제거할 수 있는 방법을 설명하기 위한 제2 예에 따른 터치 입력 장치의 단면도이다.FIG. 3C illustrates a method of significantly reducing or eliminating parasitic capacitance generated between the pressure electrodes 450 and 460 and the display module 200 among variations in capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460. A cross-sectional view of a touch input device according to a second example.

도 3c에 도시된 터치 입력 장치는, 도 3b에 도시된 터치 입력 장치와 비교하여, 압력 전극(450, 460)을 포함하는 압력 센서(440)를 갖는다.The touch input device shown in FIG. 3C has a pressure sensor 440 including pressure electrodes 450 and 460 as compared to the touch input device shown in FIG. 3B.

압력 전극(450, 460)은 압력 센서(440) 내부에 배치되고, 이를 위해서 압력 센서(440)는 압력 전극(450, 460)을 감싸는 절연층을 포함할 수 있다. 여기서, 절연층은 제1 절연층과 제2 절연층을 포함할 수 있다. 압력 센서(400)의 일면, 즉 제1 절연층과 제2 절연층 중 어느 하나는 디스플레이 모듈(200)에 형성된다. The pressure electrodes 450 and 460 may be disposed in the pressure sensor 440, and for this purpose, the pressure sensor 440 may include an insulating layer surrounding the pressure electrodes 450 and 460. Here, the insulating layer may include a first insulating layer and a second insulating layer. One surface of the pressure sensor 400, that is, any one of the first insulating layer and the second insulating layer is formed on the display module 200.

도 3c에 도시된 터치 입력 장치에서의 압력 전극(450, 460)과 디스플레이 패널(200)의 구동에 사용되는 전극들 중 어느 하나의 전극 사이의 거리는, 도 3b에 도시된 터치 입력 장치에서의 압력 전극(450, 460)과 디스플레이 패널(200)의 구동에 사용되는 전극들 중 어느 하나의 전극 사이의 거리보다 더 멀지만, 도 3c에 도시된 터치 입력 장치에서도 압력 전극(450, 460)과 디스플레이 패널(200)의 구동에 사용되는 전극들 중 어느 하나의 전극 사이의 기생 정전용량이 압력 전극(450, 460)으로부터 검출되는 정전용량 변화량에 포함될 수 있다. 따라서, 도 3c에 도시된 터치 입력 장치에서도 도 3b에 도시된 터치 입력 장치에서와 같은 방법인, 압력 전극(450, 460)에 인가되는 구동 신호(Tx)를 디스플레이 패널(200)의 구동에 사용되는 전극들 중 어느 하나의 전극에도 동시에 인가하는 방법을 사용하여 기생 정전용량의 발생을 현저히 줄일 수 있다. The distance between the pressure electrodes 450 and 460 in the touch input device shown in FIG. 3C and one of the electrodes used to drive the display panel 200 is determined by the pressure in the touch input device shown in FIG. 3B. Although the distance between the electrodes 450 and 460 and the electrode of any one of the electrodes used to drive the display panel 200 is greater, the touch input device shown in FIG. 3C also displays the pressure electrodes 450 and 460 and the display. The parasitic capacitance between any one of the electrodes used to drive the panel 200 may be included in the capacitance change amount detected from the pressure electrodes 450 and 460. Accordingly, the drive signal Tx applied to the pressure electrodes 450 and 460, which is the same method as the touch input device illustrated in FIG. 3B, is used to drive the display panel 200 in the touch input device illustrated in FIG. 3C. The generation of parasitic capacitance can be significantly reduced by using a method of simultaneously applying to any one of the electrodes.

도 3d는 압력 전극(450, 460)으로부터 검출되는 정전용량의 변화량 중에서 압력 전극(450, 460)과 기판(300) 사이에서 발생하는 기생 정전용량을 현저히 줄이거나 제거할 수 있는 방법을 설명하기 위한 제3 예에 따른 터치 입력 장치의 단면도이다.FIG. 3D illustrates a method for significantly reducing or eliminating parasitic capacitance generated between the pressure electrodes 450 and 460 and the substrate 300 among the changes in capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460. A cross-sectional view of a touch input device according to a third example.

도 3d에 도시된 터치 입력 장치는, 도 3b에 도시된 터치 입력 장치와 비교하여, 압력 전극(450, 460)이 디스플레이 모듈(200)이 아닌 기판(300)에 형성된다는 점에서 차이가 있고, 압력 전극(450, 460)의 기준전위층(미도시)은 디스플레이 모듈(200) 내부 또는 외부에 형성되어 있다.The touch input device illustrated in FIG. 3D is different from the touch input device illustrated in FIG. 3B in that pressure electrodes 450 and 460 are formed on the substrate 300 instead of the display module 200. Reference potential layers (not shown) of the pressure electrodes 450 and 460 are formed inside or outside the display module 200.

도 3d에 도시된 터치 입력 장치도, 압력 전극(450, 460)으로부터 검출되는 정전용량 변화량에는 압력 전극(450, 460)과 기판(300) 사이의 기생 정전용량이 포함될 수 있다. 기생 정전용량은, 기판(300)이 디스플레이 모듈(200)의 기준전위층과 동일한 전위를 갖기 때문에 발생할 수 있다. In the touch input device illustrated in FIG. 3D, the capacitance change amount detected from the pressure electrodes 450 and 460 may include parasitic capacitance between the pressure electrodes 450 and 460 and the substrate 300. Parasitic capacitance may occur because the substrate 300 has the same potential as the reference potential layer of the display module 200.

이러한 기생 정전용량의 발생을 제거하거나 줄이기 위해서, 압력 전극(450, 460)으로 구동 신호(Tx)가 인가될 때, 기판(300)에도 압력 전극(450, 460)으로 인가되는 구동 신호(Tx)를 같이 인가한다. 압력 전극(450, 460)과 기판(300)에 동일한 구동 신호(Tx)가 동시에 인가되면, 압력 전극(450, 460)과 기판(300)은 동일한 전위를 갖게되므로, 기생 정전용량이 전혀 발생되지 않거나 현저히 줄어들 수 있고, 기준전위층인 기판(300)의 입장에서는 구동 신호(Tx)가 압력 전극(450, 460)과 기판(300)으로부터 나오기 때문에, 신호대잡음비(SNR)가 향상되는 이점도 있다.In order to eliminate or reduce the occurrence of parasitic capacitance, when the driving signal Tx is applied to the pressure electrodes 450 and 460, the driving signal Tx is also applied to the pressure electrodes 450 and 460 to the substrate 300. Apply together. When the same driving signal Tx is simultaneously applied to the pressure electrodes 450 and 460 and the substrate 300, the parasitic capacitance is not generated at all because the pressure electrodes 450 and 460 and the substrate 300 have the same potential. In addition, since the driving signal Tx is emitted from the pressure electrodes 450 and 460 and the substrate 300 from the standpoint of the substrate 300 which is the reference potential layer, the signal-to-noise ratio SNR may be improved.

도 3e는 압력 전극(450, 460)으로부터 검출되는 정전용량의 변화량 중에서 압력 전극(450, 460)과 기판(300) 사이에서 발생하는 기생 정전용량을 현저히 줄이거나 제거할 수 있는 방법을 설명하기 위한 제4 예에 따른 터치 입력 장치의 단면도이다.FIG. 3E illustrates a method of significantly reducing or eliminating parasitic capacitance generated between the pressure electrodes 450 and 460 and the substrate 300 among the changes in capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460. It is sectional drawing of the touch input device which concerns on a 4th example.

도 3e에 도시된 터치 입력 장치는, 도 3c에 도시된 터치 입력 장치와 비교하여, 압력 전극(450, 460)을 포함하는 압력 센서(440)가 기판(300)에 형성된다는 점에서 차이가 있고, 압력 전극(450, 460)의 기준전위층(미도시)은 디스플레이 모듈(200) 내부 또는 외부에 형성되어 있다.The touch input device illustrated in FIG. 3E differs from the touch input device illustrated in FIG. 3C in that a pressure sensor 440 including pressure electrodes 450 and 460 is formed on the substrate 300. The reference potential layers (not shown) of the pressure electrodes 450 and 460 are formed inside or outside the display module 200.

도 3e에 도시된 터치 입력 장치에서도 도 3d에 도시된 터치 입력 장치에서와 같은 방법인, 압력 전극(450, 460)에 인가되는 구동 신호(Tx)를 기판(300)에도 동시에 인가하는 방법을 사용하여 기생 정전용량의 발생을 현저히 줄일 수 있다.In the touch input device illustrated in FIG. 3E, a method of simultaneously applying the driving signal Tx applied to the pressure electrodes 450 and 460 to the substrate 300, which is the same method as the touch input device illustrated in FIG. 3D, is used. Therefore, the generation of parasitic capacitance can be significantly reduced.

도 3f는 압력 전극(450, 460)으로부터 검출되는 정전용량의 변화량 중에서 압력 전극(450, 460)과 디스플레이 모듈(200) 사이에서 발생하는 기생 정전용량을 현저히 줄이거나 제거할 수 있는 방법을 설명하기 위한 제5 예에 따른 터치 입력 장치의 단면도이다.FIG. 3F illustrates a method of significantly reducing or eliminating parasitic capacitance generated between the pressure electrodes 450 and 460 and the display module 200 among the changes in capacitance detected from the pressure electrodes 450 and 460. 5 is a cross-sectional view of a touch input device according to a fifth example.

도 3f에 도시된 터치 입력 장치는, 도 3b에 도시된 터치 입력 장치와 비교하여, 적어도 하나의 압력 전극(450)은 디스플레이 패널(200)에 형성되고, 적어도 하나의 압력 전극(460)은 기판(300)에 형성된다는 점에서 차이가 있다. 설명의 편의상, 디스플레이 패널(200)에 형성된 압력 전극(450)을 제1 압력 전극이라 하고, 기판(300)에 형성된 압력 전극(460)을 제2 압력 전극이라 한다. 여기서, 제1 압력 전극(450)은 디스플레이 패널(200)에 직접 형성될 수 있고, 제2 압력 전극(460)은 기판(300)에 직접 형성될 수 있다.In the touch input device illustrated in FIG. 3F, in comparison with the touch input device illustrated in FIG. 3B, at least one pressure electrode 450 is formed on the display panel 200, and the at least one pressure electrode 460 is a substrate. There is a difference in that it is formed at 300. For convenience of description, the pressure electrode 450 formed on the display panel 200 is referred to as a first pressure electrode, and the pressure electrode 460 formed on the substrate 300 is referred to as a second pressure electrode. Here, the first pressure electrode 450 may be directly formed on the display panel 200, and the second pressure electrode 460 may be directly formed on the substrate 300.

도 3f에 도시된 터치 입력 장치의 제1 압력 전극(450)은 구동신호가 인가되는 구동전극일 수 있고, 제2 압력 전극(460)은 감지신호가 출력되는 감지전극일 수 있다. 반대의 경우도 물론 가능하다. 따라서, 제1 압력 전극(450)과 제2 압력 전극(460) 중 어느 하나의 전극으로는 구동 신호가 인가되고, 다른 하나의 전극으로는 감지 신호가 출력될 수 있다. The first pressure electrode 450 of the touch input device illustrated in FIG. 3F may be a driving electrode to which a driving signal is applied, and the second pressure electrode 460 may be a sensing electrode to which a sensing signal is output. The opposite is of course also possible. Accordingly, a driving signal may be applied to one of the first pressure electrode 450 and the second pressure electrode 460, and a sensing signal may be output to the other electrode.

제1 압력 전극(450)과 제2 압력 전극(460) 중 어느 하나의 전극으로는 구동 신호가 인가된 경우에, 도 3f에 도시된 터치 입력 장치의 터치 표면으로 인가된 압력에 의한 제1 압력 전극(450)과 제2 압력 전극(460) 사이의 거리 변화에 따라 제1 압력 전극(450)과 제2 압력 전극(460) 중 구동 신호가 인가되지 않은 다른 하나의 전극에서 검출되는 정전용량이 변화하는데, 이 때, 다른 하나의 전극에서 검출되는 상호 정전용량으로부터 계산된 검출 정전용량에 근거하여 터치 표면에 인가된 압력의 크기를 계산할 수 있다. When a driving signal is applied to any one of the first pressure electrode 450 and the second pressure electrode 460, the first pressure is generated by the pressure applied to the touch surface of the touch input device illustrated in FIG. 3F. As the distance between the electrode 450 and the second pressure electrode 460 changes, the capacitance detected by the other electrode of the first pressure electrode 450 and the second pressure electrode 460 to which the driving signal is not applied is reduced. In this case, the magnitude of the pressure applied to the touch surface may be calculated based on the detection capacitance calculated from the mutual capacitance detected at the other electrode.

디스플레이 패널(200)은, 도 3b를 참조하여 설명한 바와 같이, 디스플레이 패널의 구동에 사용되는 전극들을 포함한다. The display panel 200 includes electrodes used to drive the display panel as described with reference to FIG. 3B.

제1 압력 전극(450)과 제2 압력 전극(460) 중 어느 하나의 전극으로 인가되는 구동 신호(Tx)가, 디스플레이 패널(200)의 구동에 사용되는 전극들 중 적어도 어느 하나의 전극 및 기판(300) 중 적어도 어느 하나에 동시에 인가된다. 예를 들어, 도 3f에 도시된 바와 같이, 제1 압력 전극(450)에 구동 신호(Tx)가 인가되는 경우, 구동 신호(Tx)는 디스플레이 패널(200)의 구동에 사용되는 전극들 중 적어도 어느 하나의 전극에 동시에 인가될 수도 있다. 뿐만 아니라, 도 3f에 도시되지 않았지만, 구동 신호(Tx)는 기판(300)에 동시에 인가될 수도 있으며, 디스플레이 패널(200)의 구동에 사용되는 전극들 중 적어도 어느 하나의 전극과 기판(300) 모두에 동시에 인가될 수 있다. The driving signal Tx applied to any one of the first pressure electrode 450 and the second pressure electrode 460 is at least one of the electrodes and the substrate used for driving the display panel 200. At least one of the 300 is applied simultaneously. For example, as shown in FIG. 3F, when the driving signal Tx is applied to the first pressure electrode 450, the driving signal Tx is at least among the electrodes used to drive the display panel 200. It may be applied simultaneously to either electrode. In addition, although not shown in FIG. 3F, the driving signal Tx may be simultaneously applied to the substrate 300, and at least one electrode and the substrate 300 among the electrodes used to drive the display panel 200. Can be applied to all at the same time.

이와 같이, 제1 압력 전극(450)과 제2 압력 전극(460) 중 어느 하나의 전극으로 인가되는 구동 신호(Tx)가, 디스플레이 패널(200)의 구동에 사용되는 전극들 중 적어도 어느 하나의 전극 및 기판(300) 중 적어도 어느 하나에 동시에 인가되면, 구동 신호(Tx)가 인가되는 압력 전극과 디스플레이 패널(200)의 구동에 사용되는 전극들 중 적어도 어느 하나의 전극, 또는 구동 신호(Tx)가 인가되는 압력 전극과 기판(300), 또는 구동 신호(Tx)가 인가되는 압력 전극, 디스플레이 패널(200)의 어느 하나의 전극 및 기판(300)은 동일한 전위를 갖게 되므로, 기생 정전용량이 전혀 발생되지 않거나 현저히 줄어들 수 있고, 감지신호를 출력하는 다른 하나의 전극의 입장에서는 구동 신호(Tx)가 강해지기 때문에, 신호대잡음비(SNR)가 향상되는 이점도 있다.As such, the driving signal Tx applied to any one of the first pressure electrode 450 and the second pressure electrode 460 is at least one of the electrodes used to drive the display panel 200. When simultaneously applied to at least one of the electrode and the substrate 300, at least one of the pressure electrode to which the driving signal Tx is applied and the electrodes used to drive the display panel 200, or the driving signal Tx. ) Is applied to the pressure electrode and the substrate 300, or the pressure electrode to which the driving signal Tx is applied, any one electrode of the display panel 200 and the substrate 300 has the same potential, so that the parasitic capacitance There is also an advantage that the signal-to-noise ratio (SNR) is improved because the driving signal (Tx) becomes stronger from the standpoint of the other electrode that does not occur at all or is significantly reduced, and the other electrode that outputs the sensing signal.

한편, 도 3f에 도시된 터치 입력 장치에서, 기준전위층(미도시)이 디스플레이 패널(200)과 기판(300) 그 어디에도 형성되지 않을 수도 있고, 기준전위층(미도시)은 디스플레이 패널(200) 또는 기판(300) 중 어느 하나에 형성될 수도 있다.Meanwhile, in the touch input device illustrated in FIG. 3F, the reference potential layer (not shown) may not be formed anywhere on the display panel 200 or the substrate 300, and the reference potential layer (not shown) is the display panel 200. ) Or on the substrate 300.

한편, 별도의 도면으로 도시하지 않았지만, 도 3b에 도시된 터치 입력 장치는, 도 3e에 도시된 터치 입력 장치의 압력 전극(450, 460)을 포함하는 압력 센서(440)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 도 3e에 도시된 압력 센서(440)가 도 3b에 도시된 기판(300)에 배치될 수 있다. Although not illustrated in a separate drawing, the touch input device illustrated in FIG. 3B may further include a pressure sensor 440 including pressure electrodes 450 and 460 of the touch input device illustrated in FIG. 3E. . In detail, the pressure sensor 440 illustrated in FIG. 3E may be disposed on the substrate 300 illustrated in FIG. 3B.

이러한 실시 예에 따른 터치 입력 장치에서, 설명의 편의상, 디스플레이 패널(200)에 형성된 압력 전극(450, 460)을 제1 압력 전극으로 지칭하고, 기판(300)에 형성되는 압력 센서(440)의 압력 전극(450, 460)을 제2 압력 전극으로 지칭하기로 한다. 제1 압력 전극으로는 구동 신호(Tx)가 인가되고, 제2 압력 전극으로는 감지 신호(Rx)가 출력될 수 있다. 제1 압력 전극과 제2 압력 전극 사이의 거리 변화에 따라 제2 압력 전극에서 출력되는 감지 신호(Rx)로부터 정전용량 변화량에 근거하여 터치 입력 장치의 터치 표면으로 인가된 압력의 크기를 계산할 수 있다. In the touch input device according to this embodiment, for convenience of description, the pressure electrodes 450 and 460 formed on the display panel 200 are referred to as first pressure electrodes, and the pressure sensor 440 formed on the substrate 300 may be referred to as a first pressure electrode. The pressure electrodes 450 and 460 will be referred to as second pressure electrodes. The driving signal Tx may be applied to the first pressure electrode, and the sensing signal Rx may be output to the second pressure electrode. According to the change in the distance between the first pressure electrode and the second pressure electrode, the magnitude of the pressure applied to the touch surface of the touch input device may be calculated based on the capacitance change amount from the sensing signal Rx output from the second pressure electrode. .

제2 압력 전극은, 도 3e에 도시된 압력 센서(440)에 포함될 수 있고, 이러한 압력 센서(440)는 제2 압력 전극 위와 아래에 각각 배치되는 제1 절연층과 제2 절연층을 포함할 수 있다. 그리고, 제1 절연층과 제2 절연층 중 어느 하나가 기판(300)에 형성될 수 있다. The second pressure electrode may be included in the pressure sensor 440 shown in FIG. 3E, which may include a first insulating layer and a second insulating layer disposed above and below the second pressure electrode, respectively. Can be. In addition, any one of the first insulating layer and the second insulating layer may be formed on the substrate 300.

제2 압력 전극, 제1 절연층 및 제2 절연층을 포함하는 압력 센서(440)는 시트 형태를 가질 수 있고, 시트 형태의 압력 센서(440)는 기판(300)에 부착될 수 있다.The pressure sensor 440 including the second pressure electrode, the first insulating layer, and the second insulating layer may have a sheet shape, and the sheet type pressure sensor 440 may be attached to the substrate 300.

이러한 터치 입력 장치에서도 도 3b에 도시된 터치 입력 장치에서와 같은 방법인, 압력 전극(450, 460)에 인가되는 구동 신호(Tx)를 디스플레이 패널(200)의 구동에 사용되는 전극들 중 적어도 어느 하나에 동시에 인가하는 방법을 사용하여 기생 정전용량의 발생을 현저히 줄일 수 있다.In the touch input device, at least any one of electrodes used to drive the display panel 200 may receive a driving signal Tx applied to the pressure electrodes 450 and 460, which is the same method as the touch input device illustrated in FIG. 3B. By using a method applied to one at the same time, the generation of parasitic capacitance can be significantly reduced.

별도의 도면으로 도시하지 않았지만, 도 3b에 도시된 터치 입력 장치의 기판(300)에 도 3d에 도시된 압력 전극(450, 460)이 직접 형성될 수 있고, 도 3c에 도시된 터치 입력 장치의 기판(300)에 도 3d에 도시된 압력 전극(450, 460)이 직접 형성되거나 도 3e에 도시된 압력 센서(440)가 형성될 수 있다. Although not illustrated in a separate drawing, the pressure electrodes 450 and 460 illustrated in FIG. 3D may be directly formed on the substrate 300 of the touch input apparatus illustrated in FIG. 3B, and the touch input apparatus illustrated in FIG. The pressure electrodes 450 and 460 illustrated in FIG. 3D may be directly formed on the substrate 300, or the pressure sensor 440 illustrated in FIG. 3E may be formed.

본 발명의 실시예에 따른 압력 센서가 적용되는 터치 입력 장치(1000)를 통해 압력을 검출하기 위해서 압력 전극(450, 460)에서 발생하는 정전용량의 변화를 감지할 필요가 있다. 따라서, 제1전극(450)과 제2전극(460) 중 구동전극에는 구동신호가 인가될 필요가 있고 수신전극으로부터는 감지신호를 획득하여 정전용량의 변화량으로부터 터치 압력을 산출해야 한다. 실시예에 따라, 압력 검출의 동작을 위한 압력 센싱 IC 형태로 압력 검출 장치를 추가로 포함하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예에 따른 압력 검출 모듈(400)은 압력 검출을 위한 압력 센서뿐 아니라 이러한 압력 검출 장치를 포괄하는 구성일 수 있다. In order to detect pressure through the touch input device 1000 to which the pressure sensor according to the embodiment of the present invention is applied, it is necessary to detect a change in capacitance generated in the pressure electrodes 450 and 460. Therefore, a driving signal needs to be applied to the driving electrode of the first electrode 450 and the second electrode 460, and a touch signal must be calculated from the change amount of capacitance by acquiring a detection signal from the receiving electrode. According to an embodiment, it is also possible to further include a pressure detection device in the form of a pressure sensing IC for the operation of pressure detection. The pressure detection module 400 according to the embodiment of the present invention may be configured to include such a pressure detection device as well as a pressure sensor for pressure detection.

이러한 경우, 도1에 예시된 바와 같이, 구동부(12), 감지부(11) 및 제어부(13)와 유사한 구성을 중복하여 포함하게 되므로 터치 입력 장치(1000)의 면적 및 부피가 커지는 문제점이 발생할 수 있다.In this case, as illustrated in FIG. 1, since the configuration similar to the driving unit 12, the sensing unit 11, and the control unit 13 is overlapped, the area and volume of the touch input device 1000 may increase. Can be.

실시예에 따라, 터치 입력 장치(1000)는 터치 센서 패널(100)의 작동을 위한 터치 검출 장치를 이용하여, 압력 센서에 압력 검출을 위한 구동신호를 인가하고 압력 센서로부터 감지신호를 입력받아 터치 압력을 검출할 수도 있다. 이하에서는, 제1전극(450)이 구동전극이고 제2전극(460)이 수신전극인 경우를 가정하여 설명한다.According to an embodiment, the touch input device 1000 applies a driving signal for pressure detection to a pressure sensor using a touch detection device for operating the touch sensor panel 100, and receives a detection signal from a pressure sensor to touch the touch input device 1000. Pressure can also be detected. Hereinafter, it will be assumed that the first electrode 450 is a driving electrode and the second electrode 460 is a receiving electrode.

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 압력 센서가 적용되는 터치 입력 장치(1000)에서 제1전극(450)은 구동부(12)로부터 구동신호를 인가받고 제2전극(460)은 감지신호를 감지부(11)에 전달할 수 있다. 제어부(13)는 터치 센서 (10)의 스캐닝을 수행함과 동시에 압력 검출의 스캐닝을 수행하도록 하거나, 또는 제어부(13)는 시분할하여 제1시간구간에는 터치 센서(10)의 스캐닝을 수행하도록 하고 제1시간구간과는 다른 제2시간구간에는 압력 검출의 스캐닝을 수행하도록 제어신호를 생성할 수 있다.To this end, in the touch input device 1000 to which the pressure sensor according to the embodiment of the present invention is applied, the first electrode 450 receives a driving signal from the driving unit 12 and the second electrode 460 detects a detection signal. It can be delivered to the unit (11). The control unit 13 performs scanning of the pressure sensor simultaneously with the scanning of the touch sensor 10, or the control unit 13 time-division to perform scanning of the touch sensor 10 during the first time period. In a second time interval different from the one time interval, a control signal may be generated to perform the scanning of the pressure detection.

따라서, 본 발명의 실시예에서 제1전극(450)과 제2전극(460)는 전기적으로 구동부(12) 및/또는 감지부(11)에 연결되어야 한다. 이때, 터치 센서(10)를 위한 터치 검출 장치는 터치 센싱 IC(150)로서 터치 센서(10)의 일단 또는 터치 센서(10)와 동일 평면상에 형성되는 것이 일반적이다. 압력 센서에 포함된 압력 전극(450, 460)은 임의의 방법으로 터치 센서(10)의 터치 검출 장치와 전기적으로 연결될 수 있다. Therefore, in the embodiment of the present invention, the first electrode 450 and the second electrode 460 should be electrically connected to the driving unit 12 and / or the sensing unit 11. In this case, the touch detection device for the touch sensor 10 is generally formed on the same plane as the touch sensor 10 or one end of the touch sensor 10 as the touch sensing IC 150. The pressure electrodes 450 and 460 included in the pressure sensor may be electrically connected to the touch detection device of the touch sensor 10 by any method.

도11a 및 도11b는 압력 전극(450, 460)을 포함하는 전극시트(440) 형태의 압력 센서가 디스플레이 모듈(200)의 하부면에 부착되는 경우를 나타낸다. 도11a 및 도11b에서 디스플레이 모듈(200)은 하부면 일부에 디스플레이 패널의 작동을 위한 회로가 실장된 제2PCB(210)가 도시된다.11A and 11B illustrate a case in which a pressure sensor in the form of an electrode sheet 440 including pressure electrodes 450 and 460 is attached to a lower surface of the display module 200. 11A and 11B, the display module 200 shows a second PCB 210 in which a circuit for operating the display panel is mounted on a portion of a lower surface of the display module 200.

도11a는 제1전극(450)과 제2전극(460)이 디스플레이 모듈(200)의 제2PCB(210)의 일단에 연결되도록 전극시트(440)를 디스플레이 모듈(200)의 하부면에 부착하는 경우를 예시한다. 이 때, 제1전극(450)과 제2전극(460)은 제2PCB(210)의 일단에 양면 전도성 테이프를 이용하여 연결될 수 있다. 구체적으로, 전극시트(440)의 두께 및 전극시트(440)가 배치되는 디스플레이 모듈(200)과 기판(300)의 간격이 매우 작기 때문에, 별도의 커넥터를 사용하는 것보다 양면 도전성 테이프를 이용하여 제1전극(450) 및 제2전극(460)을 제2PCB(210)의 일단에 연결하는 것이 두께를 줄일 수 있으므로 효과적이다. 제2PCB(210) 상에는 압력 전극(450, 460)을 터치 센싱 IC(150) 등 필요한 구성까지 전기적으로 연결할 수 있도록 도전성 패턴이 인쇄되어 있을 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도12a 내지 도12c를 참조하여 설명한다. 도11a에 예시된 압력 전극(450, 460)을 포함하는 전극시트(440)의 부착 방법은 기판(300)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.FIG. 11A illustrates that the electrode sheet 440 is attached to the lower surface of the display module 200 such that the first electrode 450 and the second electrode 460 are connected to one end of the second PCB 210 of the display module 200. Illustrate the case. In this case, the first electrode 450 and the second electrode 460 may be connected to one end of the second PCB 210 by using a double-sided conductive tape. Specifically, since the thickness of the electrode sheet 440 and the distance between the display module 200 and the substrate 300 on which the electrode sheet 440 is disposed is very small, a double-sided conductive tape is used rather than using a separate connector. Connecting the first electrode 450 and the second electrode 460 to one end of the second PCB 210 is effective because the thickness can be reduced. A conductive pattern may be printed on the second PCB 210 to electrically connect the pressure electrodes 450 and 460 to a required configuration such as the touch sensing IC 150. Details thereof will be described with reference to FIGS. 12A to 12C. The attachment method of the electrode sheet 440 including the pressure electrodes 450 and 460 illustrated in FIG. 11A may be similarly applied to the substrate 300.

도11b는 제1전극(450)과 제2전극(460)이 별도의 전극시트로 제작되지 않고 디스플레이 모듈(200)의 제2PCB(210)에 일체형으로 형성된 경우를 예시한다. 예컨대, 디스플레이 모듈(200)의 제2PCB(210) 제작시에 제2PCB에 일정 면적을 할애하여 미리 디스플레이 패널의 작동을 위한 회로뿐 아니라 제1전극(450)과 제2전극(460)에 해당하는 패턴까지 인쇄할 수 있다. 제2PCB(210)에는 제1전극(450) 및 제2전극(460)을 터치 센싱 IC(150) 등 필요한 구성까지 전기적으로 연결하는 도전성 패턴이 인쇄되어 있을 수 있다.FIG. 11B illustrates a case in which the first electrode 450 and the second electrode 460 are integrally formed on the second PCB 210 of the display module 200 without being manufactured as a separate electrode sheet. For example, when the second PCB 210 of the display module 200 is manufactured, a predetermined area is allocated to the second PCB to correspond to the first electrode 450 and the second electrode 460 as well as a circuit for operating the display panel in advance. You can print up to patterns. The second PCB 210 may be printed with a conductive pattern that electrically connects the first electrode 450 and the second electrode 460 to a required configuration such as the touch sensing IC 150.

도12a 내지 도12c는 압력 전극(450, 460) 또는 전극시트(440)를 터치 센싱 IC(150)에 연결하는 방법을 예시한다. 도12a 내지 도12c에서 터치 센서 패널(100)이 디스플레이 모듈(200)의 외부에 포함된 경우로서, 터치 센서 패널(100)의 터치 검출 장치가 터치 센서 패널(100)을 위한 제1PCB(160)에 실장된 터치 센싱 IC(150)에 집적된 경우를 예시한다.12A through 12C illustrate a method of connecting the pressure electrodes 450 and 460 or the electrode sheet 440 to the touch sensing IC 150. 12A to 12C, when the touch sensor panel 100 is included outside the display module 200, the touch detection device of the touch sensor panel 100 may include a first PCB 160 for the touch sensor panel 100. A case in which the integrated circuit is integrated in the touch sensing IC 150 mounted in FIG.

도12a에서 디스플레이 모듈(200)에 부착된 압력 전극(450, 460)이 제1커넥터(121)를 통해 터치 센싱 IC(150)까지 연결되는 경우를 예시한다. 도12a에 예시된 바와 같이, 스마트폰과 같은 이동 통신 장치에서 터치 센싱 IC(150)는 제1커넥터(connector: 121)를 통해서 디스플레이 모듈(200)을 위한 제2PCB(210)에 연결된다. 제2PCB(210)는 제2커넥터(224)를 통해서 메인보드로 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 터치 센싱 IC(150)는 제1커넥터(121) 및 제2커넥터(224)를 통해서 터치 입력 장치(1000)의 작동을 위한 CPU 또는 AP와 신호를 주고 받을 수 있다.12A illustrates an example in which pressure electrodes 450 and 460 attached to the display module 200 are connected to the touch sensing IC 150 through the first connector 121. As illustrated in FIG. 12A, in the mobile communication device such as a smartphone, the touch sensing IC 150 is connected to the second PCB 210 for the display module 200 through the first connector 121. The second PCB 210 may be electrically connected to the main board through the second connector 224. Accordingly, the touch sensing IC 150 may exchange a signal with a CPU or an AP for operating the touch input device 1000 through the first connector 121 and the second connector 224.

이때, 도12a에서는 전극시트(440)가 도11b에 예시된 바와 같은 방식으로 디스플레이 모듈(200)에 부착된 것이 예시되나 도11a에 예시된 바와 같은 방식으로 부착된 경우에도 적용될 수 있다. 제2PCB(210)에는 압력 전극(450, 460)이 제1커넥터(121)를 통해 터치 센싱 IC(150)까지 전기적으로 연결될 수 있도록 도전성 패턴이 인쇄되어 있을 수 있다.12A illustrates that the electrode sheet 440 is attached to the display module 200 in the manner illustrated in FIG. 11B, but may be applied to the case in which the electrode sheet 440 is attached in the manner illustrated in FIG. 11A. A conductive pattern may be printed on the second PCB 210 so that the pressure electrodes 450 and 460 may be electrically connected to the touch sensing IC 150 through the first connector 121.

도12b에서 디스플레이 모듈(200)에 부착된 압력 전극(450, 460)이 제3커넥터(473)를 통해서 터치 센싱 IC(150)까지 연결되는 경우가 예시된다. 도12b에서 압력 전극(450, 460)은 제3커넥터(473)를 통해서 터치 입력 장치(1000)의 작동을 위한 메인보드까지 연결되고, 추후 제2커넥터(224) 및 제1커넥터(121)를 통해서 터치 센싱 IC(150)까지 연결될 수 있다. 이때, 압력 전극(450, 460)은 제2PCB(210)와 분리된 추가의 PCB 상에 인쇄될 수 있다. 또는 실시예에 따라 압력 전극(450, 460)은 도3b 내지 도3i에 예시된 바와 같은 전극시트(440)의 형태로 터치 입력 장치(1000)에 부착되어 압력 전극(450, 460)으로부터 전도성 트레이스등을 연장시켜 커넥터(473)를 통해 메인보드까지 연결될 수도 있다.In FIG. 12B, the pressure electrodes 450 and 460 attached to the display module 200 are connected to the touch sensing IC 150 through the third connector 473. In FIG. 12B, the pressure electrodes 450 and 460 are connected to the main board for the operation of the touch input device 1000 through the third connector 473, and the second connector 224 and the first connector 121 are later connected. It may be connected to the touch sensing IC 150 through. At this time, the pressure electrodes 450 and 460 may be printed on an additional PCB separated from the second PCB 210. Alternatively, the pressure electrodes 450 and 460 may be attached to the touch input device 1000 in the form of an electrode sheet 440 as illustrated in FIGS. 3B to 3I to conduct conductive traces from the pressure electrodes 450 and 460. The back may be extended to be connected to the motherboard through the connector 473.

도12c에서 압력 전극(450, 460)이 제4커넥터(474)를 통해서 직접 터치 센싱 IC(150)로 연결되는 경우가 예시된다. 도12c에서 압력 전극(450, 460)은 제4커넥터(474)를 통해 제1PCB(160)까지 연결될 수 있다. 제1PCB(160)에는 제4커넥터(474)부터 터치 센싱 IC(150)까지 전기적으로 연결하는 도전성 패턴이 인쇄되어 있을 수 있다. 이에 따라, 압력 전극(450, 460)은 제4커넥터(474)를 통해서 터치 센싱 IC(150)까지 연결될 수 있다. 이때, 압력 전극(450, 460)은 제2PCB(210)와 분리된 추가의 PCB 상에 인쇄될 수 있다. 제2PCB(210)와 추가의 PCB는 서로 단락되지 않도록 절연되어 있을 수 있다. 또는 실시예에 따라 압력 전극(450, 460)은 도3b 내지 도3i에 예시된 바와 같은 전극시트(440)의 형태로 터치 입력 장치(1000)에 부착되어 압력 전극(450, 460)으로부터 전도성 트레이스등을 연장시켜 제4커넥터(474)를 통해 제1PCB(160)까지 연결될 수도 있다.In FIG. 12C, the pressure electrodes 450 and 460 are directly connected to the touch sensing IC 150 through the fourth connector 474. In FIG. 12C, the pressure electrodes 450 and 460 may be connected to the first PCB 160 through the fourth connector 474. A conductive pattern may be printed on the first PCB 160 to electrically connect the fourth connector 474 to the touch sensing IC 150. Accordingly, the pressure electrodes 450 and 460 may be connected to the touch sensing IC 150 through the fourth connector 474. At this time, the pressure electrodes 450 and 460 may be printed on an additional PCB separated from the second PCB 210. The second PCB 210 and the additional PCB may be insulated so as not to short-circuit each other. Alternatively, the pressure electrodes 450 and 460 may be attached to the touch input device 1000 in the form of an electrode sheet 440 as illustrated in FIGS. 3B to 3I to conduct conductive traces from the pressure electrodes 450 and 460. The back may be extended to be connected to the first PCB 160 through the fourth connector 474.

도12b 및 도12c의 연결 방법은 압력 전극(450, 460)이 디스플레이 모듈(200)의 하부면뿐 아니라 기판(300)상에 형성된 경우에도 적용될 수 있다.12B and 12C may be applied to the case in which the pressure electrodes 450 and 460 are formed on the substrate 300 as well as the bottom surface of the display module 200.

도12a 내지 도12c에서는 터치 센싱 IC(150)가 제1PCB(160) 상에 형성된 COF(chip on film) 구조를 가정하여 설명되었다. 하지만, 이는 단지 예시일 뿐이며 본 발명은 터치 센싱 IC(150)가 터치 입력 장치(1000)의 실장공간(310) 내의 메인보드 상에 실장되는 COB(chip on board) 구조의 경우에도 적용될 수 있다. 도12a 내지 도12c에 대한 설명으로부터 당해 기술분야의 당업자에게 다른 실시예의 경우에 압력 전극(450, 460)의 커넥터를 통한 연결이 자명할 것이다.12A to 12C, the touch sensing IC 150 has been described assuming a chip on film (COF) structure formed on the first PCB 160. However, this is merely an example and the present invention may be applied to a case of a chip on board (COB) structure in which the touch sensing IC 150 is mounted on a main board in the mounting space 310 of the touch input device 1000. From the description of Figures 12A-12C, it would be apparent to those skilled in the art that the connection through the connectors of the pressure electrodes 450, 460 would be apparent for other embodiments.

이상에서는 구동전극으로서 제1전극(450)이 하나의 채널을 구성하고 수신전극으로서 제2전극(460)이 하나의 채널을 구성하는 압력 전극(450, 460)에 대해서 살펴보았다. 하지만, 이는 단지 예시일 뿐이며, 실시예에 따라 구동전극 및 수신전극은 각각 복수개의 채널을 구성하여 다중터치(multi touch)에 따라 다중의 압력 검출이 가능할 수 있다.In the above, the pressure electrodes 450 and 460 in which the first electrode 450 constitutes one channel as the driving electrode and the second electrode 460 constitutes one channel as the receiving electrode have been described. However, this is only an example, and according to the exemplary embodiment, the driving electrode and the receiving electrode may each constitute a plurality of channels, and thus, multiple pressure detection may be performed according to multi touch.

도13a 내지 도13d는 본 발명의 압력 전극이 복수의 채널을 구성하는 경우를 예시한다. 도13a에서는 제1전극(450-1, 450-2)과 제2전극(460-1, 460-2) 각각이 2개의 채널을 구성하는 경우가 예시된다. 도13a에서는 제1채널을 구성하는 제1전극(450-1)과 제2전극(460-1)이 제1전극시트(440-1)에 포함되고 제2채널을 구성하는 제1전극(450-2)과 제2전극(460-2)이 제2전극시트(440-2)에 포함되는 것을 예시하나, 2개의 채널을 구성하는 제1전극(450-1, 450-2)과 제2전극(460-1, 460-2)이 모두 하나의 전극시트(440)에 포함되도록 구성될 수 있다. 도13b에서는 제1전극(450-1, 450-2)은 2개의 채널을 구성하나 제2전극(460)은 1개의 채널을 구성하는 경우가 예시된다. 도13c에서는 제1전극(450-1 내지 450-5)과 제2전극(460-1 내지 460-5) 각각이 5개의 채널을 구성하는 경우가 예시된다. 이 경우에도 5개의 채널을 구성하는 전극이 모두 하나의 전극시트(440)에 포함되도록 구성될 수 있다. 도13d에서는 제1전극(451 내지 459) 각각이 9개의 채널을 구성하고, 모두 하나의 전극시트(440)에 포함되도록 구성하는 경우가 예시된다.13A to 13D illustrate the case where the pressure electrode of the present invention constitutes a plurality of channels. In FIG. 13A, the first electrodes 450-1 and 450-2 and the second electrodes 460-1 and 460-2 each constitute two channels. In FIG. 13A, the first electrode 450-1 and the second electrode 460-1 constituting the first channel are included in the first electrode sheet 440-1 and the first electrode 450 constituting the second channel. -2) and the second electrode 460-2 are included in the second electrode sheet 440-2, but the first electrodes 450-1 and 450-2 and the second constituting two channels are included. The electrodes 460-1 and 460-2 may be configured to be included in one electrode sheet 440. In FIG. 13B, the first electrodes 450-1 and 450-2 constitute two channels, but the second electrode 460 constitutes one channel. In FIG. 13C, the first electrodes 450-1 to 450-5 and the second electrodes 460-1 to 460-5 each form five channels. In this case, the electrodes constituting the five channels may be configured to be included in one electrode sheet 440. In FIG. 13D, a case in which each of the first electrodes 451 to 459 constitutes nine channels and all of them are included in one electrode sheet 440 is illustrated.

도13a 내지 도13d 및 도15a 내지 도15c에 도시된 바와 같이, 복수의 채널을 구성하는 경우, 각각의 제1전극(450) 및/또는 제2전극(460)으로부터 터치 센싱 IC(150)에 전기적으로 연결되는 도전성 패턴이 형성될 수 있다.As shown in FIGS. 13A to 13D and 15A to 15C, when configuring a plurality of channels, each of the first electrode 450 and / or the second electrode 460 is connected to the touch sensing IC 150. Electrically connected conductive patterns may be formed.

여기서, 도13d에 도시된 형태의 복수의 채널을 구성하는 경우를 예를 들어 설명한다. 이 경우, 한정된 폭을 갖는 제1커넥터(121)에 복수의 도전성 패턴(461)이 연결되어야하기 때문에, 도전성 패턴(461)의 폭 및 인접한 도전성 패턴(461)과의 간격이 작아야 한다. 이러한 작은 폭 및 간격을 갖는 도전성 패턴(461)을 형성하기 위한 미세공정을 하기 위해서는 폴리에틸렌테레프탈레이트보다는 폴리이미드가 적합하다. 구체적으로, 도전성 패턴(461)이 형성되는 전극시트(440)의 제1절연층(470) 또는 제2절연층(471)은 폴리이미드로 형성될 수 있다. 또한, 도전성 패턴(461)을 제1커넥터(121)에 연결하기 위하여 납땜공정이 필요할 수 있는데, 섭씨 300도 이상의 납땜 공정을 하기 위하여는 상대적으로 열에 약한 폴리에틸렌테레프탈레이트보다는 열에 강한 폴리이미드가 적합하다. 이 때, 도전성 패턴(461)이 형성되지 않는 부분의 제1절연층(470) 또는 제2절연층(471)은 비용 절감을 위하여 폴리에틸렌테레프탈레이트로 형성되고, 도전성 패턴(461)이 형성되는 부분의 제1절연층(470) 또는 제2절연층(471)은 폴리이미드로 형성될 수 있다.Here, an example of configuring a plurality of channels of the type shown in Fig. 13D will be described. In this case, since the plurality of conductive patterns 461 are to be connected to the first connector 121 having a limited width, the width of the conductive pattern 461 and the distance between the adjacent conductive patterns 461 should be small. Polyimide is preferable to polyethylene terephthalate in order to perform a fine process for forming the conductive pattern 461 having such a small width and spacing. In detail, the first insulating layer 470 or the second insulating layer 471 of the electrode sheet 440 on which the conductive pattern 461 is formed may be formed of polyimide. In addition, in order to connect the conductive pattern 461 to the first connector 121, a soldering process may be necessary. For the soldering process of more than 300 degrees Celsius, a heat resistant polyimide is preferable to a relatively thermally weak polyethylene terephthalate. . In this case, the first insulating layer 470 or the second insulating layer 471 of the portion where the conductive pattern 461 is not formed is formed of polyethylene terephthalate for cost reduction, and the portion where the conductive pattern 461 is formed. The first insulating layer 470 or the second insulating layer 471 may be formed of polyimide.

도13a 내지 도13d 및 도15a 내지 도15c는 압력 전극이 단수 또는 복수의 채널을 구성하는 경우를 예시하며 다양한 방법으로 압력 전극이 단수 또는 복수의 채널로 구성될 수 있다. 도13a 내지 도13c 및 도15a 내지 도15c에서 압력 전극(450, 460)이 터치 센싱 IC(150)에 전기적으로 연결되는 경우가 예시되지 않았으나, 도12a 내지 도12c 및 기타의 방법으로 압력 전극(450, 460)이 터치 센싱 IC(150)에 연결될 수 있다.13A to 13D and 15A to 15C illustrate a case in which the pressure electrode constitutes a singular or plural channels, and the pressure electrode may be composed of the singular or plural channels in various ways. Although the case in which the pressure electrodes 450 and 460 are electrically connected to the touch sensing IC 150 is not illustrated in FIGS. 13A to 13C and 15A to 15C, the pressure electrodes (see FIGS. 12A to 12C and other methods) may be used. 450 and 460 may be connected to the touch sensing IC 150.

이상에서, 제1커넥터(121) 또는 제4커넥터(474)는 양면 전도성 테이프일 수 있다. 구체적으로, 제1커넥터(121) 또는 제4커넥터(474)가 매우 작은 간격 사이에 배치될 수 있기 때문에, 별도의 커넥터를 사용하는 것보다 양면 도전성 테이프를 이용하는 것이 두께를 줄일 수 있으므로 효과적이다.In the above description, the first connector 121 or the fourth connector 474 may be a double-sided conductive tape. Specifically, since the first connector 121 or the fourth connector 474 can be disposed between very small intervals, it is effective to use a double-sided conductive tape to reduce the thickness than to use a separate connector.

또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, the above description has been made with reference to the embodiment, which is merely an example, and is not intended to limit the present invention. Those skilled in the art to which the present invention pertains will be illustrated as above without departing from the essential characteristics of the present embodiment. It will be appreciated that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be modified. And differences relating to such modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.

[부호의 설명][Description of the code]

1000: 터치 입력 장치 10: 터치 센서1000: touch input device 10: touch sensor

12: 구동부 11: 감지부12: drive unit 11: detection unit

13: 제어부 200: 디스플레이 모듈13: control unit 200: display module

300: 기판 400: 압력 검출 모듈300: substrate 400: pressure detection module

420; 스페이서층 440: 전극시트420; Spacer layer 440: electrode sheet

450, 460: 압력 전극 470: 제1절연층450 and 460: pressure electrode 470: first insulating layer

471: 제2절연층 430: 프레임471: second insulating layer 430: frame

480: 기준 압력 전극480: reference pressure electrode

Claims (12)

터치 표면에 대한 터치의 압력 검출이 가능한 터치 입력 장치로서,A touch input device capable of detecting pressure of a touch on a touch surface, 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 모듈; A display module including a display panel; 상기 디스플레이 모듈 아래에 배치되고, 기준전위층인 기판; 및A substrate disposed under the display module, the substrate being a reference potential layer; And 상기 디스플레이 패널에 형성된 적어도 하나 이상의 압력 전극;을 포함하고,At least one pressure electrode formed on the display panel; 상기 디스플레이 패널은, 상기 디스플레이 패널의 구동에 사용되는 전극들을 포함하고,The display panel includes electrodes used to drive the display panel, 상기 압력 전극으로 인가되는 구동 신호(Tx)가, 상기 디스플레이 패널의 구동에 사용되는 전극들 중 적어도 어느 하나에 동시에 인가되고, The driving signal Tx applied to the pressure electrode is simultaneously applied to at least one of the electrodes used to drive the display panel. 상기 터치 표면으로 인가된 압력에 의한 상기 압력 전극과 상기 기판 사이의 거리 변화에 따라 상기 압력 전극에서 검출되는 정전용량이 변화하고,The capacitance detected at the pressure electrode changes according to a change in distance between the pressure electrode and the substrate due to the pressure applied to the touch surface, 상기 압력 전극에서 검출되는 정전용량으로부터 계산된 검출 정전용량에 근거하여 상기 터치 표면에 인가된 상기 압력의 크기를 계산하는, 터치 입력 장치.And calculate a magnitude of the pressure applied to the touch surface based on a detection capacitance calculated from the capacitance detected at the pressure electrode. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 압력 전극은 상기 디스플레이 패널에 직접 형성되는, 터치 입력 장치.And the pressure electrode is formed directly on the display panel. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 디스플레이 패널은 제1기판층 및 상기 제1기판층 하부에 배치되는 제2기판층을 포함하고,The display panel includes a first substrate layer and a second substrate layer disposed below the first substrate layer. 상기 압력 전극은 상기 제2기판층의 하면에 직접 형성되는, 터치 입력 장치.And the pressure electrode is formed directly on the bottom surface of the second substrate layer. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 압력 전극을 갖는 압력 센서를 더 포함하고,Further comprising a pressure sensor having said pressure electrode, 상기 압력 센서는 제1절연층 및 제2절연층을 더 포함하고,The pressure sensor further includes a first insulating layer and a second insulating layer, 상기 압력 전극은 상기 제1절연층 및 상기 제2절연층 사이에 배치되고,The pressure electrode is disposed between the first insulating layer and the second insulating layer, 상기 제1 절연층과 상기 제2 절연층 중 어느 하나가 상기 디스플레이 패널에 부착되는, 터치 입력 장치.And one of the first insulating layer and the second insulating layer is attached to the display panel. 터치 표면에 대한 터치의 압력 검출이 가능한 터치 입력 장치로서,A touch input device capable of detecting pressure of a touch on a touch surface, 디스플레이 패널을 포함하고, 기준전위층을 갖는 디스플레이 모듈; A display module including a display panel and having a reference potential layer; 상기 디스플레이 모듈 아래에 배치된 기판; 및A substrate disposed under the display module; And 상기 기판에 형성된 적어도 하나 이상의 압력 전극;을 포함하고,At least one pressure electrode formed on the substrate; 상기 압력 전극으로 인가되는 구동 신호(Tx)가, 상기 기판에 동시에 인가되고, The driving signal Tx applied to the pressure electrode is simultaneously applied to the substrate, 상기 터치 표면으로 인가된 압력에 의한 상기 압력 전극과 상기 기준전위층 사이의 거리 변화에 따라 상기 압력 전극에서 검출되는 정전용량이 변화하고,The capacitance detected at the pressure electrode changes according to a change in distance between the pressure electrode and the reference potential layer due to the pressure applied to the touch surface, 상기 압력 전극에서 검출되는 정전용량으로부터 계산된 검출 정전용량에 근거하여 상기 터치 표면에 인가된 상기 압력의 크기를 계산하는, 터치 입력 장치.And calculate a magnitude of the pressure applied to the touch surface based on a detection capacitance calculated from the capacitance detected at the pressure electrode. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 압력 전극은 상기 기판에 직접 형성되는, 터치 입력 장치.And the pressure electrode is formed directly on the substrate. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 압력 전극을 갖는 압력 센서를 더 포함하고,Further comprising a pressure sensor having said pressure electrode, 상기 압력 센서는 제1절연층 및 제2절연층을 더 포함하고,The pressure sensor further includes a first insulating layer and a second insulating layer, 상기 압력 전극은 상기 제1절연층 및 상기 제2절연층 사이에 배치되고,The pressure electrode is disposed between the first insulating layer and the second insulating layer, 상기 제1 절연층과 상기 제2 절연층 중 어느 하나가 상기 기판에 부착되는, 터치 입력 장치.And one of the first insulating layer and the second insulating layer is attached to the substrate. 터치 표면에 대한 터치의 압력 검출이 가능한 터치 입력 장치로서,A touch input device capable of detecting pressure of a touch on a touch surface, 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 모듈; A display module including a display panel; 상기 디스플레이 모듈 아래에 배치된 기판;A substrate disposed under the display module; 상기 디스플레이 패널에 형성된 제1 압력 전극; 및A first pressure electrode formed on the display panel; And 상기 기판에 형성된 제2 압력 전극;을 포함하고,A second pressure electrode formed on the substrate; 상기 디스플레이 패널은, 상기 디스플레이 패널의 구동에 사용되는 전극들을 포함하고,The display panel includes electrodes used to drive the display panel, 상기 제1 압력 전극과 상기 제2 압력 전극 중 어느 하나의 전극으로 인가되는 구동 신호(Tx)가, 상기 디스플레이 패널의 구동에 사용되는 전극들 중 적어도 어느 하나의 전극 및 상기 기판 중 적어도 어느 하나에 동시에 인가되고, The driving signal Tx applied to any one of the first pressure electrode and the second pressure electrode is applied to at least one of the electrodes and the substrate of at least one of the electrodes used to drive the display panel. Applied at the same time, 상기 터치 표면으로 인가된 압력에 의한 상기 제1 압력 전극과 상기 제2 압력 전극 사이의 거리 변화에 따라 상기 제1 압력 전극과 상기 제2 압력 전극 중 상기 구동 신호가 인가되지 않은 다른 하나의 전극에서 검출되는 정전용량이 변화하고,According to a change in the distance between the first pressure electrode and the second pressure electrode due to the pressure applied to the touch surface, the other electrode of the first pressure electrode and the second pressure electrode to which the driving signal is not applied The capacitance detected changes, 상기 다른 하나의 전극에서 검출되는 정전용량으로부터 계산된 검출 정전용량에 근거하여 상기 터치 표면에 인가된 상기 압력의 크기를 계산하는, 터치 입력 장치.And calculate the magnitude of the pressure applied to the touch surface based on the detection capacitance calculated from the capacitance detected at the other electrode. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 어느 하나의 전극은, 상기 제1 압력 전극이고,The one electrode is the first pressure electrode, 상기 다른 하나의 전극은, 상기 제2 압력 전극인, 터치 입력 장치.And the other electrode is the second pressure electrode. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 제1 압력 전극은, 상기 디스플레이 패널에 직접 형성된, 터치 입력 장치.And the first pressure electrode is formed directly on the display panel. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 제2 압력 전극을 갖는 압력 센서를 포함하고,A pressure sensor having said second pressure electrode, 상기 압력 센서는 제1절연층 및 제2절연층을 더 포함하고,The pressure sensor further includes a first insulating layer and a second insulating layer, 상기 제2 압력 전극은 상기 제1절연층 및 상기 제2절연층 사이에 배치되고,The second pressure electrode is disposed between the first insulating layer and the second insulating layer, 상기 제1 절연층과 상기 제2 절연층 중 어느 하나가 상기 기판에 부착되는, 터치 입력 장치.And one of the first insulating layer and the second insulating layer is attached to the substrate. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 11, 상기 디스플레이 패널은, 상기 터치 표면에 인가되는 상기 압력에 의해 휘어지는, 터치 입력 장치.And the display panel is bent by the pressure applied to the touch surface.
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